颗粒冲击过程中的非线性力传播

Abram H. Clark; Alec J. Petersen; Lou Kondic; R. P. Behringer

doi:10.1103/PhysRevLett.114.144502

颗粒冲击过程中的非线性力传播

软凝聚态物质 2015-04-21 v2

作者: Abram H. Clark , Alec J. Petersen , Lou Kondic , R. P. Behringer

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摘要

我们通过实验研究了入侵者冲击期间非线性力向颗粒材料中的传播，并根据非线性颗粒尺度力关系解释了我们的观测结果。利用高速视频和光弹性颗粒，我们确定了冲击后瞬间力响应的速度和空间结构。我们表明这些量依赖于无量纲参数 $M'=t_c v_0/d$ ，其中 $v_0$ 是冲击时入侵者的速度， $d$ 是颗粒直径， $t_c$ 是一对颗粒以相对速度 $v_0$ 冲击的碰撞时间。通过使用三种不同材料的颗粒，实验覆盖了大范围的 $M'$ 。当 $M' \ll 1$ 时，力传播呈链状，其速度 $v_f$ 满足 $v_f \propto d/t_c$ 。对于较大的 $M'$ ，力响应在空间上变得致密，力传播速度偏离 $v_f\propto d/t_c$ ，对应于强压缩颗粒堆积的集体硬化。

关键词

非线性力传播颗粒冲击力链光弹性颗粒无量纲参数集体硬化颗粒材料

引用

@article{arxiv.1408.1971,
  title  = {Nonlinear Force Propagation during Granular Impact},
  author = {Abram H. Clark and Alec J. Petersen and Lou Kondic and R. P. Behringer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1408.1971},
  year   = {2015}
}

备注

3 figures, 5 pages

颗粒冲击过程中的非线性力传播

摘要

关键词

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