软颗粒到刚性颗粒转变过程中的颗粒流流变学

致密颗粒流的流变学通常被认为取决于能垒景观的性质，该能垒定义了剪切下能量弛豫的模式。我们通过数值模拟研究了从软颗粒到刚性颗粒的转变，将颗粒刚度与约束压力之比 $S$ 跨越三个数量级变化，并将剪切流的惯性数 $I$ 跨越五个数量级变化。我们表明，以动态摩擦系数形式 $\mu(I)=\mu_c + a I^{\alpha}$ 表征的流变本构关系受颗粒刚度的影响甚微，其本构参数基本取决于颗粒间摩擦。类似地，局部剪切速率的分布主要依赖于惯性数 $I$，这表明塑性事件的特征时间尺度主要由约束压力控制，且对 $S$ 不敏感。相比之下，这些事件之间能量存储的形式，以及接触网络特性（如配位数和距等静力点的距离），受刚度强烈影响，从而使我们得以讨论 $(S,I)$ 相空间中的不同区域。