颗粒材料中的应力传递

通过几何拓扑方法研究无序颗粒系统中力的传递，该方法将颗粒堆化简为层状结构。这种层状结构构成了力链形成的骨架。给定颗粒堆和力的作用区域，该骨架是唯一确定的。在此框架下，我们编写了传递垂直力的方程，可按层递归求解。我们发现，该方程的特殊类别解析解为利维-稳定分布。我们讨论了临界性与脆性之间的关系，说明无序堆料如何自然诱导力链和拱形的形成。我们指出，伴随幂律分布的临界 regime 与拓扑层的粗糙性相关联，而脆性则与由局部颗粒重排或施加力的变化引起的力网络局部变化相关联。结果与最近的颗粒材料实验观察及计算机仿真结果进行了比较。