二维有摩擦颗粒体系振动态密度与玻色峰的研究

利用颗粒离散元方法,研究了由2048个有摩擦的单分散圆盘颗粒组成的体系在各向同性压缩条件下,颗粒摩擦系数μ对颗粒体系结构与振动特性的影响.结果表明:固定压强下,随μ的增大,区分德拜标度与态密度平台的过渡频率ω*与玻色峰频率ωBP均向低频移动,玻色峰高度D(ωBP)/ωBP逐渐增加.主要原因是μ增大导致颗粒体系无序程度增加(平均配位数减小)而在ω>ω*处出现了大量额外模式.模式分析表明:低频(ω<1.0)模式主要是以平动为主的混合模式,中频(1.0<ω<4.0)模式主要是以平动为主的混合局域化模式,高频(ω>4.0)振动模式几乎为纯转动的局域化模式;并且随μ的增大,低频下平动模式更加局域化,同时低频转动模式的贡献也逐渐增加,暗示在高摩擦系数下低频转动模式产生更重要的影响.