旋流激励下颗粒物质中密度波的自发形成

我们在此研究亚单分子层颗粒在水平圆周振动下的自发聚集。当振动幅度增大超过阈值时发生颗粒聚集。致密区域以驱动频率作圆周运动，甚至超过驱动速度。结果表明，所观察到的聚集源于密度波的形成。对唯象模型的分析显示，均匀密度分布在振动幅度增大时失稳，并捕捉到聚集转变幅度对系统总体密度的非单调依赖。此处关键因素是单个颗粒速度随局域密度增大而增大。耗散的颗粒-颗粒相互作用与基底摩擦驱动的相互作用导致了这一依赖关系，并通过离散元方法模拟进行了验证。