二维颗粒堆的等静定性及力学响应

我们数值研究了二维颗粒堆的静态结构及力学响应。颗粒堆由有摩擦和无摩擦的多分散圆盘组成。通过考察具有不同圆盘弹性的系统，特别关注了刚性颗粒极限。研究表明，无摩擦圆盘的静态堆积结构在刚性极限下变为等静定，而有摩擦堆积的等静定性取决于堆积形成过程，但在无限大摩擦有效的情况下，其结构在刚性极限下变得非常接近等静定。通过无限小地移动底部的一个圆盘来研究颗粒堆的力学响应。结果表明，对于无摩擦堆积，当其变为等静定时，由扰动引起的堆积内部总位移量发散，而对于有摩擦堆积，响应保持有限。在无摩擦等静定堆积中，每个样本的位移响应表现得相当复杂，但其平均值显示出波状传播。