受切应力作用下二维颗粒介质中力、颗粒错位与宏观应力波动之间的相互作用

最近的研究已在受切变颗粒介质中建立了非准齐次运动与宏观应力波动之间的相关性。然而，关于非准齐次运动、宏观应力波动与颗粒间力量之间关系的系统性探讨仍不充分。我们对2D颗粒介质在平面剪切下发生粘滑事件时的这种相互作用进行了模拟研究。我们发现，在大多数大幅度滑移事件期间，具有最大非准齐次运动的颗粒（以D2min量化）最初会聚集成一个或两个占主导地位的连通簇。这些簇与瞬时颗粒间力量显著减小的区域相吻合，表明颗粒间力量波动与颗粒错位之间存在显著相关性。进一步地，这些簇中最大非准齐次运动的大小与滑移事件期间宏观应力波动的大小之间呈强相关。当将围绕最大非准齐次运动点的邻域内颗粒的非准齐次运动纳入分析后，这一相关性进一步提升，表明塑性事件最好应作为区域性而非点状事件来理解。我们的结果在各种颗粒间摩擦系数下均成立。我们的发现表明，弹塑性模型应将塌性事件视为区域性而非点状事件，并强调了研究颗粒错位传播的重要性。