具有 Hertz 相互作用的阻塞圆盘堆积的振动

颗粒间的接触断裂和 Hertz 相互作用均可能导致静态颗粒堆积产生非线性振动响应。我们在二维中对通过 Hertz 弹簧势相互作用的无摩擦双分散圆盘进行了恒能量分子动力学模拟，并通过对速度自相关函数进行傅里叶变换直接测量了振动响应。我们将静态堆积在阻塞起始点附近的实测振动响应与从动力学矩阵特征值获得的响应进行比较，以确定线性响应失效的温度。我们比较了通过单侧（纯排斥）和双侧 Hertz 弹簧相互作用进行接触的堆积，以区分势能形状的影响与接触断裂的影响。我们的研究表明，虽然 Hertz 相互作用导致振动行为中出现弱非线性（例如产生动力学矩阵特征频率的谐波），但具有 Hertz 接触相互作用的静态堆积的振动响应主要由接触断裂主导，这与具有排斥线性弹簧相互作用的系统所发现的情况一致。