Molecular Dynamics of Cohesive Granular Materials

Die experimentelle Motivation für diese Studie sind neuere Veröffentlichungen über kohäsive granulare Materialien. Unsere zentrale Frage ist, in welchem Regime und durch welchen Mechanismus sich die Bewegung von Körnern von der Bewegung unabhängiger Partikel zu einer Bewegung kleiner Cluster mit zunehmender Kohäsion ändert. Kohäsion führt eine zusätzliche Längenskala ein, so dass die Effekte größenabhängig werden. Die Kohäsionskraft, die auf ein Volumenelement der Größe I x I x I wirkt, ist proportional zu seiner Oberfläche oder I². Die Abstoßungskraft, die durch die Masse des Volumenelements erzeugt wird, beträgt ∝ I³. Die Stärke der Kohäsion und die Dichte der Teilchen bestimmen die Größe, bei der sich Abstoßung und Kohäsion für eine bestimmte charakteristische Länge d im Gleichgewicht befinden.