倾斜平面上颗粒柱坍塌的标度律
软凝聚态物质
2025-01-10 v1 无序系统与神经网络
摘要
颗粒柱坍塌是颗粒材料界一个简单但重要的问题，因其与自然危害（如滑坡和火山碎屑流）动力学、众多工业场景的关联，以及其分析颗粒流瞬态与非局部流变学的潜力。本文基于既往实验数据与量纲分析，提出一个新的无量纲数来描述倾斜平面上颗粒柱的铺展行为。借助球多面体离散元法（DEM），我们模拟了具有不同初始长宽比、颗粒间摩擦和初始固相分数、在不同倾角（2.5 - 20.0）倾斜平面上的倾斜颗粒柱坍塌，以验证所提量纲分析。进一步提供了详细分析以更好理解不同初始条件与边界条件的影响，并有助于统一描述不同倾角系统的相对铺展距离。本工作确定了倾斜平面与水平面上颗粒柱坍塌的相似性与统一性，并有助于研究颗粒流的瞬态流变行为，其与各类自然与工程系统直接相关。
引用
@article{arxiv.2307.13384,
title = {Scaling of granular column collapses on inclined planes},
author = {Teng Man and Herbert E. Huppert and Sergio Andres Galindo-Torres},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.13384},
year = {2025}
}