稠密颗粒流体的统计力学——接触作为准粒子

提出了一个新的基于第一性原理的统计力学公式来描述缓慢和膨胀的颗粒流体，其中长时间的颗粒间接触损害了碰撞理论。接触处发生了所有重要的物理过程，被视为可以出现和消失的准粒子。定义了接触势$\nu$，作为每颗粒涨落和平均配位数度量的措施，并将其涨落计算为它的函数。该公式将Edwards统计力学扩展到缓慢动力学系统，并在运动停止时收敛于它。该理论应用于一个小限制应力极限下简单剪切颗粒材料的模型系统。推导了接触势对剪切率的依赖关系，使得能够通过实验校准$\nu$并预测配位数分布作为剪切率的函数。接下来设$\nu=0$为堵塞点，其中临界平均配位数为$z_c$，发现此处剪切率有一个有限值$\dot{\gamma}_c$。一个简单的平均场理论然后给出了靠近$\dot{\gamma}_c$处平均配位数及其涨落的标度。文献中现有结果似乎支持这些预测。