无热颗粒材料的热学性质

干颗粒材料由大量离散固体颗粒组成，颗粒间通过接触点处复杂的摩擦力相互作用。颗粒尺寸很大，以至于这类系统被认为完全无热。在此，我们将稳态流动构型中的流动颗粒材料动力学冻结，从而能够在无颗粒重排的情况下孤立考察颗粒接触处的老化。我们的发现表明，被冻结的无热颗粒网络内颗粒间力的演化导致系统屈服应力的自发增大。该强化过程在时间上呈对数增长，其速率依赖于温度。我们证明材料的应力弛豫表现出类似的与时间及温度相关的行为，表明这些系统中老化和应力弛豫具有共同起源，由颗粒接触尺度上的热分子过程所支配。