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不同构型下二维六方密排颗粒晶体中的波传播与图案形成

斑图形成与孤子 2019-01-01 v2 软凝聚态物质

摘要

我们研究了在赫兹接触定律下、由球体六方密排构成且具不同盆地几何(包括可用六边形铺砌的六边形、三角形和圆形盆地)的二维颗粒晶体中的波传播。我们发现,正如预期,盆地几何会影响边界处的波反射,并也可能造成瓶颈的形成。尽管文献中已考虑尺寸为单个球体的外部撞击体,但也可考虑沿边界撞击多个球体的撞击体,或使多个边同时受击。也可考虑在六方密排颗粒晶体内部设置障碍物甚至撞击体(此前已在方形密排情形中考虑过),从而导致盆地几何不再构成凸集。我们考虑了边界或内部撞击体的多种构型。我们还将考虑颗粒晶体由两种不同材料的独立晶体构成、且两异质材料间仅有一个界面的情形。依据各类球体的相对材料属性,这可导致大部分波能量被束缚于两区域之一内。尽管边界的反复反射会使我们所研究的系统在大时间下陷入无序,但在中等时间尺度上作为瞬态会浮现出若干有趣的波结构与图案。

关键词

引用

@article{arxiv.1803.07190,
  title  = {Wave propagation and pattern formation in two-dimensional hexagonally-packed granular crystals under various configurations},
  author = {Tianshu Hua and Robert A. Van Gorder},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1803.07190},
  year   = {2019}
}

备注

31 pages, 24 figures