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无摩擦圆盘阻塞堆积中的无序接触网络

无序系统与神经网络 2017-02-20 v2

摘要

我们分析了在卸载转变(unjamming transition)附近由软无摩擦圆盘堆积形成的接触网络的性质。我们构建了接触网络的多边形拼砌和三角剖分,将空间划分为凸区域,这些区域或被覆盖或未被覆盖。这使我们能够使用定义良好的几何对象来表征转变附近堆积的局部空间结构。我们构建了此类堆积中出现的多边形和三角剖分向量数量的界限。我们使用通过单侧线性弹簧势相互作用的双分散圆盘模拟来研究这些网络。我们发现几个潜在的几何分布是可重复的并显示出自平均性质。我们发现总覆盖面积是可靠的实空间参数,可作为堆积分数的替代。我们发现卸载转变发生在覆盖面积分数 AG=0.446(1)A_G^{*} = 0.446(1) 处。我们确定了当系统能量趋近于零 EG0+E_G \to 0^+ 且配位数 zg\langle z_g \rangle 趋近于其等静力值 ΔZ=zgzgiso0+\Delta Z = \langle z_g \rangle - \langle z_g \rangle_{\rm iso} \to 0^{+} 时,超额覆盖面积的标度指数。我们发现 ΔAGΔEG0.28(1)\Delta A_G \sim \Delta {E_G}^{0.28(1)}ΔAGΔZ1.00(1)\Delta A_G \sim \Delta Z^{1.00(1)},代表了新的结构临界指数。我们使用局部面积的分布函数来研究堆积中潜在的几何无序。我们发现当接近转变时,存在数量为 ΨO=0.369(1)\Psi_O^* = 0.369(1) 量级的有限分数持续存在。

关键词

引用

@article{arxiv.1604.06148,
  title  = {Disordered Contact Networks in Jammed Packings of Frictionless Disks},
  author = {Kabir Ramola and Bulbul Chakraborty},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1604.06148},
  year   = {2017}
}

备注

30 pages, 10 figures