颗粒材料流动启动与停滞过程中迟滞与非局域性的相互作用

颗粒材料中的阻塞转变以表现出迟滞现象而著称，其中触发流动所需的剪切应力水平高于流动停止以下的应力水平。尽管此类行为通常被建模为简单的非单调流动律，但由于颗粒尺度的协同作用，颗粒材料的流变也是非局域的，例如导致随着系统尺寸减小流动阈值的增强。我们通过将流动律的非单调性纳入非局域颗粒流动性(NGF)模型（一种颗粒流的非局域本构模型）来研究这两种效应——迟滞与非局域性——如何相互耦合。通过人为调节非局域扩散的强度，我们证明这两个要素是解释流动与停滞之间迟滞转变某些特征的关键。最后，我们通过各种几何下流动启动与停滞的应力驱动离散元方法(DEM)模拟，评估NGF模型在转变附近及流动状态下定量预测材料行为的能力。在此过程中，我们开发了一种新方法，用于将确定性模型预测与DEM模拟在阻塞转变附近表现出的随机行为进行比较。