边界振动对致密剪切颗粒层摩擦行为的影响
地球物理
2014-05-05 v1 软凝聚态物质
摘要
我们报告了三维离散元法 (DEM) 模拟的结果，旨在研究边界振动在诱导剪切颗粒层摩擦减弱中的作用。我们研究了在粘滑机制和稳态滑动机制下，对不同剪切应力水平施加不同振动幅值的作用。结果以与摩擦减弱事件相关的摩擦降和动能释放来表示。我们发现较大的振动幅值会引发较大的摩擦减弱事件。结果显示存在一个阈值，低于该阈值不会发生诱导的摩擦减弱。研究发现摩擦降的大小取决于振动发生时的剪切应力。对于较大的振动幅值，观察到颗粒层中滑动接触数与粘着接触数之比显著增加。这种振动诱导的接触重排增强了颗粒动员，并导致摩擦降和动能释放。这一观察结果为致密剪切颗粒层中边界振动引起摩擦减弱的颗粒尺度机制提供了一些见解。除了表征振动诱导剪切减弱的基本物理过程外，我们还试图理解断层在地震波强迫下如何在地球中失效。这就是众所周知的动态地震触发现象。我们相信颗粒物理是理解这一现象的关键。
引用
@article{arxiv.1401.6308,
title = {Effect of boundary vibration on the frictional behavior of a dense sheared granular layer},
author = {B. Ferdowsi and M. Griffa and R. A. Guyer and P. A. Johnson and J. Carmeliet},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.6308},
year = {2014}
}