四面体堆积中历史依赖性的局部分析

颗粒样品的力学性质通常取决于其堆积的制备方式。然而，究竟是堆积的哪些性质存储了这些信息，目前尚不清楚。在此，我们提出了一项针对三对四面体堆积的 X 射线断层扫描研究，这些堆积采用三种不同的敲击协议制备。每对堆积中，颗粒接触所施加的力学约束数 $C$ 不同，而它们的整体体积分数 $\phi_{global}$ 大致相同。我们将 $C$ 分解为四面体之间三种可能接触类型——面面 (F2F)、棱面 (E2F) 和点接触——的贡献，每种接触类型固定的约束量不同。随后，我们根据通过 Voronoi 剖分计算得到的单个颗粒局部体积分数 $\phi_{local}$ 对颗粒进行分组，从而对接触分布进行局部分析。我们发现，在经过充分长时间敲击的样品中，F2F 接触的数量成为 $\phi_{local}$ 的一个普适函数。相比之下，E2F 和点接触的数量则随所施加的敲击协议而变化。此外，我们发现 Voronoi 单元形状的各向异性也依赖于敲击协议。这种行为不同于球体和椭球体，并对任何四面体堆积的平均场方法构成了显著约束。