阻塞转变附近二维二聚体堆积的振动性质

由各种形状粒子组成的阻塞颗粒体系在压缩或解压缩时会发生阻塞转变。迄今为止，球堆积已在许多先前工作中被广泛研究，其中在转变处的等静性以及包括接触数和振动态密度在内的各种量的随压力的标度律已经建立。此外，非球形堆积受到了大量关注，特别是近期工作在理解椭球堆积方面取得了进展。在本工作中，我们研究二维中的二聚体堆积，其理解程度远不及球和椭球体系。我们首先研究阻塞转变附近二聚体的接触数。结果表明，二聚体堆积具有“旋转自由粒子”，每一个仍具有自由的转动运动。在修正这一效应后，我们证明二聚体在阻塞时变为等静的，且过剩接触数服从与球相同的临界律和有限尺寸标度律。我们接下来研究阻塞转变附近二聚体的振动性质。我们发现二聚体的振动态密度表现出两个由峰分隔的特征平台。高频平台由平动自由度主导，而低频平台由转动自由度主导。我们建立了平台与峰在转变附近的特征频率的临界标度律。此外，我们给出了平动和转动平台中振动模实空间位移场的详细表征。