颗粒形状对颗粒堆积应力响应的影响
软凝聚态物质
2016-04-19 v2
摘要
我们展示了由广泛范围的颗粒形状形成的堆积的应力响应测量结果。除了球体外，还包括凸形形状，如柏拉图立体、截角四面体和三角双锥，以及更复杂的非凸几何形状，如具有不同臂长的六足体、十字形块（dolos）和四面体框架。所有颗粒均采用硬质树脂通过 3D 打印制成。通过在给定围压下进行循环加载的预处理，建立了明确的初始堆积状态。从这些初始状态出发，获得了每种颗粒类型在四种不同围压下的轴向压缩应力 - 应变关系。虽然围压对力学响应的整体影响最大，但我们发现颗粒形状控制了应力 - 应变曲线的细节，并可用于调节堆积刚度和屈服。通过关联实验测得的有效杨氏模量（压缩下）、屈服应力和循环加载过程中的能量损失，我们识别出各种形状之间的趋势，从而能够设计堆积的宏观行为。
引用
@article{arxiv.1308.2241,
title = {Particle Shape Effects on the Stress Response of Granular Packings},
author = {Athanasios G. Athanassiadis and Marc Z. Miskin and Paul Kaplan and Nicholas Rodenberg and Seung Hwan Lee and Jason Merritt and Eric Brown and John Amend and Hod Lipson and Heinrich M. Jaeger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1308.2241},
year = {2016}
}
备注
13 pages, 9 figures, 3 tables; Accepted to Soft Matter