初始速度在抛射体撞击轻质颗粒介质中的作用
软凝聚态物质
2019-12-03 v1
摘要
我们系统地研究了以不同冲击速度撞击由发泡聚丙烯（EPP）颗粒组成的轻质颗粒材料的抛射体。在实验上，使用最近开发的非侵入式微波雷达系统监测侵入体在颗粒材料内部的轨迹。在数值上，采用离散元模拟结合粗粒化技术来同时处理侵入体动力学与颗粒床的响应。我们的侵入体动力学实验与数值结果在定量上彼此一致，并与现有的颗粒阻力唯象模型相符。进一步，我们通过刻画颗粒床的响应（包括平均场水平下的密度、速度和动应力场）来探索颗粒阻力的“微观”起源。此外，我们发现侵入体后方空腔坍塌的动力学随冲击速度不同表现出定性差异。而且，侵入体前方的动压在侵入体共动系中呈指数衰减。其标度给出一个特征长度尺度，其量级为侵入体尺寸。这一发现与我们在所有情形中发现的长期惯性耗散类型完全吻合。
引用
@article{arxiv.1912.00328,
title = {The role of initial speed in projectile impacts into light granular media},
author = {Kai Huang and Dariel Hernadez Delfin and Felix Rech and Valentin Dichtl and Raúl Cruz Hidalgo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.00328},
year = {2019}
}
备注
15 pages, 9 figures