动态颗粒侵入建模中令人惊讶的简洁性
软凝聚态物质
2021-01-25 v4
摘要
颗粒侵入,如动态冲击或车轮行进,是复杂的多相现象,其中颗粒表现出类固与类液特性,并伴随喷出的类气阶段。尽管经过数十年的建模努力,此类侵入中物理的统一描述尚属未知。在此我们表明,基于摩擦流和无张力分离简单概念的连续介质模型描述了自由表面附近的复杂颗粒侵入。该模型捕捉了多种实验中的动力学,包括车轮行进、平板侵入和奔跑的腿式机器人。模型揭示,三种效应(一个静态贡献与两个动态贡献)主要产生此类情景下的侵入力。对这些效应的识别使得能够发展一种进一步降阶的技术(动态阻力理论)以快速建模任意形状侵入体的颗粒行进。我们所提出的用于识别物理机制及相应降阶关系的连续介质驱动策略,有潜力用于多种其他材料。
引用
@article{arxiv.2005.10976,
title = {Surprising simplicity in the modeling of dynamic granular intrusion},
author = {Shashank Agarwal and Andras Karsai and Daniel I Goldman and Ken Kamrin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.10976},
year = {2021}
}
备注
41 pages including supplementary document, 10 figures, and 8 video