轴对称双摩擦颗粒混合物的柱体坍塌
摘要：颗粒柱体坍塌行为与地质灾害（如泥石流、滑坡和火山碎流）的动力学有关，但其基本物理原理尚不完全清楚。本文利用球多面体离散元方法（DEM）研究颗粒柱体坍塌，该系统包含两种具有不同摩擦性质的颗粒。我们采用了三种不同的混合比例和多种不同的颗粒摩擦系数，导致不同的坍塌距离和沉积高度。基于我们先前的工作和一个简单的混合理论，我们提出了一个新的双摩擦颗粒混合物的有效初始长宽比，有助于统一描述相对坍塌距离。我们分析了双摩擦颗粒柱体坍塌的运动学，并发现终止无量纲时间和系统达到最大动能时的无量纲时间的经典幂律缩放偏离可能是由于初始固相比例和初始结构之间的差异所导致的。为了阐明初始状态的影响，我们进一步减小颗粒柱体坍塌的初始固相比例，并提出了一个试验函数来定量描述其影响。由于利用了简单的颗粒接触发生概率混合理论，本研究可以与颗粒系统的摩擦依赖流变学和摩擦引起的颗粒分离相关，并进一步推广到多种物种颗粒在各种自然和工程混合物中的应用。
作者：Teng Man, Zaohui Zhang, Herbert E. Huppert, Sergio A. Galindo-Torres
论文ID：2210.07529
分类：Soft Condensed Matter
分类简称：cond-mat.soft
提交时间：2023-05-24