两个平行侵入体对颗粒介质贯入过程中净功的影响

单个被动侵入体对颗粒的撞击已被详细研究。然而，彼此相隔一定距离的多个侵入体产生的冲击力，以及它们彼此邻近存在的影响，在很大程度上尚未被探索。在此，我们利用数值模拟与室内实验研究两根平行杆垂直侵入颗粒介质时的力响应，同时改变它们之间的间隙间距。我们还探究了摩擦、侵入体尺寸和颗粒尺寸的变化对力响应的影响。测量了两杆在贯入深度上的净功（$W$），并通过模拟计算了贯入过程中颗粒的瞬时速度。我们发现侵入体所做的功随它们之间的距离变化。我们观察到在间隙间距约为 $\sim$3 个颗粒直径处 $W$ 出现峰值，其比大分离（\textgreater 11 个颗粒直径）时的 $W$ 高出至多 25%，超过此间距净功趋于平稳。该峰值可能源于侵入体间颗粒流动较少，因为我们发现峰值力周围的间隙处颗粒域中出现了更多被识别为力链的强大作用力。尽管较高摩擦在贯入时产生更大作用力，但产生峰值功的侵入体间间隙间距保持不变。较大的侵入体尺寸导致更大的净功，且 $W$ 的峰值出现在稍大的侵入体间距处。综上，我们的结果表明两个平行侵入体所做的峰值功保持在较窄范围内，对大多数其他测试参数具有鲁棒性。