椭圆与圆盘中的接触力测量及局部各向异性

接触力的实验测量仅限于三维和二维的球体与圆盘,这使得评估力分布的形状效应与普适性以及实验与理论间的比较极为困难。本文中,我们展示了在等轴压缩与纯剪切下光弹性椭圆与圆盘中矢量接触力的精确测量。我们发现,无论颗粒形状与制备协议如何,对于大于平均值的力,控制其力分布宽度的是局部而非全局的应力比。借助各向异性颗粒形状,我们可确定椭圆在等轴压缩下接触的各向异性增长,揭示非仿射颗粒运动在均化力分布中的作用。我们的结果揭示了局部各向异性在颗粒材料统计框架中的作用,并开启了深入探索颗粒形状对颗粒材料力学与动力学特性影响的新领域。