沙堆形成中的分层混沌
混沌动力学
2014-03-05 v1 软凝聚态物质
地球物理
摘要
沙堆形成常被用来描述动力系统中因自涌现和尺度不变行为而产生的分层混沌。元胞自动机（Bak-Tang-Wiesenfeld 模型）常被用于描述混沌行为，因为模拟单个粒子间的物理相互作用计算量很大。在本研究中，我们采用图形处理器上最先进的离散元法并行实现来模拟沙堆形成。单个颗粒间的相互作用通过欧拉积分方案中的接触模型进行模拟。结果显示出非线性自涌现行为，与实验结果、理论工作及自组织临界性（SOC）方法吻合良好。此外，研究发现，在这个完全确定性的模型中（每次迭代都可确定每个粒子的位置和受力），x 和 y 方向上的信号具有布朗噪声谱，而 z 方向上的信号更接近白噪声谱。
引用
@article{arxiv.1403.0741,
title = {Stratified chaos in a sand pile formation},
author = {Ate Poortinga and Jan G. Wesseling and Coen J. Ritsema},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.0741},
year = {2014}
}