中文

摩擦颗粒物质的流动-停滞转变

软凝聚态物质 2019-01-31 v2

摘要

采用恒应力离散元模拟研究了摩擦颗粒物质在剪切流动与剪切停滞状态之间的转变。通过对稀薄的摩擦颗粒体系施加恒定的外部剪切应力与压力,明确识别出依赖于摩擦的临界剪切应力与密度,二者均表现出低摩擦与高摩擦之间的交叉行为。临界剪切应力分叉出两种非平衡稳态:(i)以恒定变形率为特征的稳态剪切流动,以及(ii)以随时间衰减的蠕变至静态稳定状态为特征的剪切停滞。低于临界剪切应力时停滞在时刻 tct_{c} 发生,该时刻呈重尾分布,其均值与方差在临界剪切应力处以幂律发散,发散指数依赖于摩擦并在低摩擦与高摩擦间亦呈现交叉。这些观察表明,临界剪切应力附近的颗粒停滞高度不可预测,并受颗粒间摩擦的强烈影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1810.00043,
  title  = {Flow-Arrest Transitions in Frictional Granular Matter},
  author = {Ishan Srivastava and Leonardo E. Silbert and Gary S. Grest and Jeremy B. Lechman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1810.00043},
  year   = {2019}
}