颗粒物质在自然界中无处不在,并且其在工程、工业和自然过程中以多种形式存在。基于粒子的计算建模对于理解和预测颗粒物质在这些过程中的复杂行为变得不可或缺。现代计算模型的成功需要对粒子形状进行有效的考虑。自然发生和工程材料中的颗粒形状由于其在长度和时间上的多尺度性质而带来了各种挑战。此外,其与其他材料(如间隙流体)的复杂相互作用是高度非线性的,通常涉及多物理耦合。近日,香港科技大学Zhao Jidong、Zhao Shiwei综述研究了颗粒形状在颗粒物质计算建模中的作用。
本文要点:
1) 作者对天然形状或工程几何形状颗粒的计算模型进行了全面概述,并重点介绍了粒子形状的表征、表示和实现,以及粒子形状的重要影响。
2) 此外,颗粒可以是硬的、高度可变形的、可压碎的或可相变的;在存在间隙流体的情况下,它们会改变其行为,并且对密度、围压和流动状态敏感。作者描述了捕捉颗粒物质普遍特征的通用方法,以及为特殊应用开发的一些独特方法。
Jidong Zhao et.al The role of particle shape in computational modelling of granular matter Nature Reviews Physics 2023
DOI: 10.1038/s42254-023-00617-9
https://doi.org/10.1038/s42254-023-00617-9