二维颗粒材料中力传递的格林函数测量

我们描述了探索二维颗粒系统对点力响应的实验。通过光弹性颗粒确定颗粒尺度上的力，我们实验表明无序性、堆积结构、摩擦和纹理显著影响颗粒系统中平均力响应。对于弱无序的堆积结构，均匀力主要沿晶格方向传播。随着深度增加，这些优先方向上的响应宽度增加，无序性越大，增加越显著。此外，随着无序性的增加，均匀力的两个传播方向融合为单个方向。最强无序系统中均匀力响应函数在力几乎垂直于表面施加时，与弹性描述定量一致。这些观察与 Bouchaud 等人最近的预测以及 Goldenberg 和 Goldhirsch 的各向异性弹性模型一致。目前无法区分这两个模型。数据不支持 q 模型中的扩散图景。在该系统进行剪切变形时，应力链沿 45 度角 strongly 定向，对应于剪切变形的压缩方向。在这种情况下，力的空间关联函数在链的横向方向上的范围仅为一个颗粒尺寸，在链的方向上呈幂律变化，指数为 -0.81。力的响应在力链方向上最强，如预期。施加其他方向的力会有效地重新聚焦到强力链方向。