无重力条件下驱动颗粒物质中的能量耗散

我们在失重条件下实验研究了正弦驱动且部分填充颗粒材料的盒子中的能量耗散率。根据驱动振幅 $A$，我们识别出两种不同的颗粒动力学模式。对于强驱动 ($A>A_0$)，材料处于“收集 - 碰撞”机制，其中颗粒质心与驱动容器同步运动；而对于弱驱动 ($A<A_0$)，颗粒材料表现出类气体行为。这两种机制对应不同的耗散机理，导致随激发振幅、频率以及颗粒质量的不同缩放关系。对于“收集 - 碰撞”机制，我们通过有效单粒子模型解释了其对激发频率和振幅的依赖性。对于这两种机制，结果均可塌缩为一条表征颗粒阻尼器物理特性的单一曲线。