摩擦力在振荡颗粒层图案形成中的作用
软凝聚态物质
2009-11-10 v3 统计力学
摘要
颗粒流动中的粒子常被建模为无摩擦(光滑)的非弹性球体；然而，实际上不存在无摩擦的颗粒，亦不存在弹性颗粒。我们的分子动力学仿真揭示，摩擦力对于现实的垂直振荡颗粒层的建模至关重要：无摩擦粒子的仿真结果显示，图案出现的临界容器加速度约为实验和带摩擦仿真的 30% 小。更重要的是，尽管在实验和我们带摩擦非弹性粒子仿真中，正方形和六角形图案在宽广振荡参数范围内形成，但无摩擦仿真即使将非弹性程度提高至与带摩擦粒子相当的耗散量，也仅能形成条纹图案。我们还考虑了颗粒摩擦对每次颗粒层撞击容器时形成的冲击波的影响。虽然无摩擦粒子仍会形成冲击波，但带摩擦和无摩擦情况下的水动力场高度和时间依赖性不同。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0308541,
title = {Role of friction in pattern formation in oscillated granular layers},
author = {Sung Joon Moon and J. B. Swift and Harry L. Swinney},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0308541},
year = {2009}
}
备注
final version appeared in Phys. Rev. E