强压缩颗粒筏的卸载 jamming 转变动力学

我们通过实验研究了限制在两固定壁与两可动屏障之间的强压缩颗粒筏的卸载（unjamming）动力学。后屏障由弹性带制成，其挠度指示局部应力。前屏障开有闸门，闸门的开启触发局部卸载。筏仅通过移动两屏障之一进行压缩，在靠近该屏障处形成褶皱。利用高速成像，我们追踪了折叠、阻塞与卸载的筏区域，并测量了初始受限域内外速度场。两种截然不同的行为出现。对于由后屏障压缩的筏，仅发生部分卸载。过程结束时，许多褶皱保留且后应力未松弛。流动仅沿压缩轴发展，通过闸门的颗粒形成宽度等于闸门宽度的致密筏。对于在前端压缩的筏，观察到准完全卸载。无褶皱留存，且仅存极小应力（若有）。颗粒沿压缩轴亦沿其法向流动，并在闸门后形成较圆形而非致密的聚集体。我们将此差异归因于从压缩侧建立并分支的力链网络取向相反。对于闸门侧压缩的筏，关键石颗粒被立即移除，增强了局部解缠结并导致大尺度卸载。相反，对于后压缩筏，力链网络将应力横向重定向，在闸门周围形成拱形，导致有限的卸载过程。