Jamming Density and Volume‐Potential of a Bi‐Dispersed Granular System
Jamming Density and Volume‐Potential of a Bi‐Dispersed Granular System
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双分散颗粒系统的干扰密度和体积潜力
DOI：
10.1029/2022gl098678
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发表时间：
2022
影响因子：
5.2
通讯作者：
Chang, C. S.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chang, C. S.
堵塞是填料系统从类流体状态转变为类固体状态。最近的研究表明，堵塞过渡取决于许多因素：颗粒形状，颗粒之间的摩擦/凝聚力，粒径分散性，填料的应力等。本研究旨在通过探索具有强分散性的土壤堵塞密度，为这一不断增长的研究领域做出贡献。类似于吉布斯过剩能，我们引入每个物种的过剩体积势。根据热力学平衡第二定律，提出了定量计算干扰密度的数学模型。玻璃珠和粉砂的实验结果验证了这种方法。希望本研究能对堵塞密度、堆积分散度与热力学第二定律之间的关系有更深入的了解。
Jamming is the transition from a fluid‐like state to a solid‐like state of a packing system. Recent studies have shown that jamming transition depends upon many factors: particle shape, friction/cohesion between particles, particle size dispersity, the stress of the packing, etc. This study aims to contribute to this growing area of research by exploring the jamming density of soil with strong dispersity. In analogous to Gibbs excess energy, we introduce excess volume‐potentials for each species. We then proposed a mathematical model to quantitatively compute the jamming density based on the second law of equilibrium in thermodynamics. This approach is validated using experimental results on glass beads and on silty sand. It is hoped that this study will provide to a deeper understanding of the link between jamming density, packing dispersity and the second law of thermodynamics.
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