可变形轴对称粒子的振动运输

支撑面声波的粒子可因干摩擦力而产生水平漂移，称为振动运输或面声波马达。传统振动运输理论将粒子视为刚性基底上移动的材料点。更真实的表述基于Cattaneo-Mindlin(即Hertz-Mindlin)力学的接触模型，适用于轴对称可变形粒子。一种近似解析的Cattaneo-Mindlin解的扩展方法——记忆图方法( Method of Memory Diagrams)，可依据接触位移计算任意加载历史下的滞后摩擦力，进而数值求解运动方程。根据材料和激励参数，粒子可处于与基底的永久接触状态或出现多次跳跃。前者时，粒子可在每个波周期内沿表面滑动，前进和后退效率不同，最终导致漂移。漂移可发生在波传播方向，也可逆向发生。在多次跳跃的 regime 中，仍可实现有向水平运动，其依据是波周期与反弹事件之间的同步。每次波动都会发生一次反弹，且始终在相同相位。过程开始时，粒子以加速度运动，此加速度逐渐减小直至消失。我们在初步实验中观察到完全相同类型的反向运动。我们证明，点质量在永久接触的 regime 下，正负滑动相互抵消，无漂移；而点质量的多次反弹始终是混沌的，至少对于完全保守的碰撞而言是这样。