机械训练无摩擦粒子中的剪切堵塞与剪切熔化

我们通过考虑机械训练对堵塞转变和非线性流变学的影响，研究了静态系统及剪切下系统靠近堵塞转变的临界性。我们模拟了经历无热准静态剪切的无摩擦软粒子，其初始构型经由无热准静态循环体积形变训练得到。初始构型的堵塞转变密度 $\varphi_{\rm J0}$ 通过调节机械训练的“深度”被系统性改变。我们对这些构型施加稳态剪切，并观察到剪切堵塞(因剪切获得刚度)或剪切熔化(因剪切丧失刚度)，取决于训练深度与靠近堵塞转变密度的程度。我们还观察到，发生剪切堵塞或熔化的特征应变在一个唯一密度 $\varphi_{\rm JS}$ 处发散。这是由于在剪切下堵塞转变密度从 $\varphi_{\rm J0}$ 偏移至 $\varphi_{\rm JS}$，伴随初始构型记忆的丧失。最后，我们深入研究了堵塞转变密度附近的非线性流变学，并且与先前工作相反，我们发现非线性“软化”在堵塞转变密度以下及以上均会发生。