非球形颗粒颗粒材料中剪切诱导的压力各向异性
软凝聚态物质
2025-12-15 v1
摘要
当由细长颗粒组成的颗粒材料在分底剪切槽中被剪切时,材料内部会产生压力差。该压力差取决于颗粒间摩擦系数(μ),影响剪切局部化和颗粒取向。对于大μ,取向被限制在狭窄的剪切带内,导致局部堆积密度和压力增加。对于小μ,颗粒在更宽的区域取向,导致材料整体的堆积密度和压力近乎均匀。相比之下,球形颗粒无论μ如何,均保持均匀的堆积密度和压力。我们观察到与非牛顿流体中魏森贝格效应的现象相似性,其中法向应力差诱导径向压力梯度,而牛顿流体中压力均匀。
引用
@article{arxiv.2512.11157,
title = {Shear-induced pressure anisotropy in granular materials of nonspherical particles},
author = {Huzaif Rahim and Sudeshna Roy and Thorsten Pöschel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.11157},
year = {2025}
}
备注
Submitted to Physical Review E