二维颗粒体系中的侵入体：经历粘滑动力学的实验系统中力网络的静力学与动力学
软凝聚态物质
2025-07-30 v1
摘要
在将光弹性颗粒限制于环形区域中的准二维实验中，被约束在环形壁中间、沿圆周路径运动的侵入体经历粘滑动力学。我们讨论颗粒介质对驱动侵入体的响应，重点关注粘滞期间力网络的演化。由于现有实验数据不包含关于单个接触力的精确信息，我们采用先前工作（Basak 等人, J. Eng. Mechanics (2021)）中基于由每个颗粒上积分应变大小测量值构建的网络所开发的方法。这些网络使用基于持续图的拓扑度量进行分析，揭示出力网络在每个粘滞期间虽侵入体与颗粒均静止，却以非平凡方式平滑演化。持续图的特征特征在滑移临近时呈现可辨识的变化，表明滑移前兆的存在。由圆盘或五边形构成的颗粒材料，其动力学关键特征相似，但某些细节持续不同。特别地，我们发现基于持续图计算的度量（以及底层网络）的涨落，在五边形颗粒系统中显著更大。
引用
@article{arxiv.2307.12890,
title = {Intruder in a two-dimensional granular system: statics and dynamics of force networks in an experimental system experiencing stick-slip dynamics},
author = {R. Basak and R. Kozlowski and L. A. Pugnaloni and M. Kramar and E. S. Socolar and C. M. Carlevaro and L. Kondic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.12890},
year = {2025}
}