粘弹性材料属性决定水凝胶球的接触力学

颗粒物质在自然界和工业中无处不在；其力学行为几个世纪以来一直备受学术界和工程界的关注。其力学行为相当复杂的原因之一是，施加在颗粒物质上的应力仅通过颗粒间的接触传递。这些接触会随着堆积状态的演变而改变。这使得颗粒堆积的任何变形和力学响应都成为颗粒间接触性质与颗粒构成材料本身响应的函数。我们提出了一项研究，在其中我们分离了颗粒材料在两个相互滑过颗粒间作用的接触力中的角色。我们使用水凝胶颗粒，发现一种粘弹性材料模型（其中剪切模量随时间衰减）与简单的Coulomb摩擦模型相结合能够捕捉实验结果。结果表明，颗粒材料自身的演化可能在颗粒物质的集体行为中发挥作用。