母应坤, 孔维姝, 胡 林, 王 影

(贵州大学 理学院 贵州光电子技术与应用重点实验室,贵阳 550025)

湿颗粒物质是泛指包含一定液体的尺度d≥1 μm的大量离散固体颗粒组成的宏观复杂体系，它普遍存在于自然界，例如沙石、土壤、浮冰、泥浆、积雪等。湿颗粒物质有许多不同于固体、液体、气体的奇特性质，如成堆、结团、对流、表面斑图等，产生这些运动形式的物理机理成为近年来颗粒物质物理的研究热点[1-2]。Milica等[3]在研究完全侵湿的湿颗粒系统振动时发现，示踪粒子的对流深度与时间满足幂律关系。 Liao等[4]研究了振动激励下大小不同的混合湿颗粒分层运动，结果表明分层过程与液体粘度和体积分数密切相关。Johann等[5]在研究泥浆的振动行为时发现泥浆床层表面会出现许多大小不一的对流堆，在一定条件下对流堆会演变成一个皇冠(或花冠)斑图。Giusepponi等[6]认为振动颗粒床中的颗粒体系可看作是很多蹦球的耦合，蹦球是一个简单的理论模型，但所包含的非线性现象却极其复杂[7-10]；Naylor等[11]研究了蹦球的倍周期分叉、混沌等非线性理论；姜泽辉等[12]研究了振动的干颗粒系统对台面冲击力的倍周期现象。最近我们在竖直激振下圆筒容器内的湿颗粒物质中，发现了一种未见报道的倍周期运动的断层现象。实验表明倍周期运动强烈地依赖约化加速度Г，并且对环境条件、液体性质等因素敏感。我们采用蹦球模型对其进行了动力学分析，其数值解结果与实验结果吻合较好。……