颗粒固体中四极非仿射位移场的粒子尺度起源
软凝聚态物质
2026-01-19 v3
摘要
在本工作中，我们识别了在经受非热准静态 (AQS) 简单剪切的无序盘堆积中控制非仿射位移场的局部结构缺陷。尽管在简单剪切过程中通常会出现复杂的非仿射位移场，但也能观察到孤立的等效四极子，且其概率随压力增加而增大。我们表明，孤立等效四极子的出现需要断开与低频、空间扩展振动模式对齐的粒子间接触。由于 Eshelby 非均匀性问题在连续介质材料中会产生四极位移场，我们针对无序盘堆积重新表述并实现了 Eshelby 等效包含方法 (EIM)。利用 EIM，我们表明可以将无序盘堆积在响应施加剪切时的非仿射位移场重构为离散的类 Eshelby 缺陷之和，这些缺陷是由盘中心 Delaunay 三角剖分形成的三角形的局部刚度不匹配引起的。
引用
@article{arxiv.2507.05038,
title = {Particle-scale origin of quadrupolar non-affine displacement fields in granular solids},
author = {Evan P. Willmarth and Weiwei Jin and Dong Wang and Amit Datye and Udo D. Schwarz and Mark D. Shattuck and Corey S. O'Hern},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.05038},
year = {2026}
}