堵塞圆盘填充物的剪切模量的局部和全局测量
摘要：通过应变控制的等效压缩，在具有正或负全局剪切模量的排斥、无摩擦的圆盘中形成了堵塞装配。我们进行了计算研究，以了解负剪切模量对圆盘堆积的力学响应的贡献。我们首先将集合平均的全局剪切模量分解为$langle G \rangle = (1- \mathcal{F}_-) \langle G_+ \rangle + \mathcal{F}_- \langle G_- \rangle$，其中$\mathcal{F}_-$是具有负剪切模量的堵塞装配的比例，$\langle G_+ \rangle$和$\langle G_- \rangle$分别是具有正和负模量的装配的平均值。我们显示$langle G_+ \rangle$和$\langle |G_-| \rangle$在$pN^2 \sim 1$以上和以下遵循不同的幂律缩放关系。然后我们计算分析得知，在$pN^2 \ll 1$的极限情况下，${\cal P}(G)$是一个伽玛分布。当$pN^2$增加时，${\cal P}(G)$的偏度减小，并在$pN^2 \gg 1$的极限情况下成为一个具有负偏度的斜态正态分布。我们还使用Delanunay三角剖分圆盘中心将堵塞装配划分为子系统，以计算局部剪切模量。我们显示，即使$G > 0$，由相邻三角形组成的局部剪切模量也可能为负。局部剪切模量的空间相关函数$C(\vec{r})$在$pn_{m sub}^2 < 10^{-2}$时显示出弱相关性，其中$n_{m sub}$是每个子系统中的粒子数。然而，当$pn_{m sub}^2 \gtrsim 10^{-2}$时，$C(\vec{r})$开始发展具有四重角对称性的长程空间相关性。
作者：S. Zhang, W. Jin, D. Wang, D. Xu, J. Zhang, M. D. Shattuck, and C. S. O'Hern
论文ID：2302.02545
分类：Soft Condensed Matter
分类简称：cond-mat.soft
提交时间：2023-05-31