Formations de réseaux de force et adoucissement des matériaux élastiques amorphes à partir d'un modèle de particules à grains grossiers

Résumé Les matériaux amorphes, tels que les substances granuleuses, les verres, les émulsions, les mousses et les cellules, jouent des rôles significatifs dans divers aspects de la vie quotidienne, servant de matériaux de construction, de plastiques, de produits alimentaires et d'articles agricoles. Comprendre la réponse mécanique de ces matériaux aux forces externes est crucial pour comprendre leur déformation, leur ténacité et leur rigidité. Bien que la formation de réseaux de force au sein des matériaux amorphes soit reconnue, les mécanismes derrière leur formation et leur impact sur les propriétés physiques macroscopiques restent insaisissables. Dans cette étude, nous utilisons un modèle de particule à grains grossiers pour étudier la réponse mécanique, où les propriétés physiques locales sont intégrées dans la douceur des particules. Nos résultats révèlent l'émergence d'une distribution de force en chaîne, qui corrèle avec la distribution plane de douceur et les variations de densité hétérogène. De plus, nous observons que le matériau amorphe subit un adoucissement en raison de la distribution hétérogène de douceur, un phénomène explicable par un cadre théorique simple. Par ailleurs, nous démontrons que l'ambiguïté concernant le rapport de taille du blob au réseau de force peut être ajustée par l'amplitude des fluctuations planaires de douceur, soulignant la robustesse du modèle de particules à grains grossiers.