非黏聚颗粒固体中多分散性引起的体积模量降低

我们研究了在非黏聚二维颗粒固体中，颗粒多分散性对体积模量的影响。采用二维分子动力学模拟来描述在多滞后循环后达到稳态极限的多分散样品。对于稳态样品，我们发现多分散性最高的堆积具有最低的体积模量。我们利用{\it 分支向量/接触长度}的概念计算了法向和切向力与颗粒尺寸的相关性。通过将接触长度和力按其大小相对于平均长度和平均力进行分类，我们发现强大的法向和切向力由大的接触长度承载，这些接触长度通常由至少一个大颗粒组成。随着多分散性增加，这种行为更为显著，使得力网络更加各向异性，并在加载方向上移除了小颗粒的支撑，从而降低了颗粒堆积的体积模量。我们的二维结果定性地描述了三维实验的结果。