受剪颗粒材料中的局部化与失稳：摩擦与振动的作用

剪切带与粘滑失稳现象在受剪颗粒材料中已被长期观察。然而，其微观基础、相互依赖关系以及在不同加载条件下的变异性尚未被充分探索。本文采用非平衡热力学模型——剪切转变区理论，研究应变局部化的动力学及其与受剪干燥颗粒材料滑动稳定性之间的联系。我们考虑了有摩擦与无摩擦颗粒，以及声学振动的有无。我们的结果表明，在低与中等应变率下，持续的剪切带仅在无振动时形成。振动倾向于使颗粒网络流化并在这些应变率下使滑移去局部化。粘滑仅在有摩擦颗粒中观察到，且局限于剪切带内。在高应变率下，粘滑消失，不同体系表现出相似的应力-滑移响应。改变振动强度、持续时间或施加时间会改变系统响应，并可能引起持久的物理流变变化。我们通过剪切诱导的膨胀与振动诱导的密实之间的竞争所促成的速率强化与速率弱化响应之间的可能转变来分析这些观察结果。我们讨论了我们的结果对充填断层泥断层带中的动态触发、静止期与强度演化的启示。