Publication

On variational arguments for vibrational modes near jamming

Résumé

Amorphous solids tend to present an abundance of soft elastic modes, which diminish their transport properties, generate heterogeneities in their elastic response, and affect non-linear processes like thermal activation of plasticity. This is especially true in packings of particles near their jamming transition, for which effective medium theory and variational arguments can both predict the density of vibrational modes. However, recent numerics support that one hypothesis of the variational argument does not hold. We provide a novel variational argument which overcomes this problem, and correctly predicts the scaling properties of soft modes near the jamming transition. Soft modes are shown to be related to the response to a local strain in more connected networks, and to be characterized by a volume 1/delta z, where delta z is the excess coordination above the Maxwell threshold. These predictions are verified numerically. Copyright (C) EPLA, 2016

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Concepts associés (23)
Viscoélasticité
La viscoélasticité est la propriété de matériaux qui présentent des caractéristiques à la fois visqueuses et élastiques, lorsqu'ils subissent une déformation. Les matériaux visqueux, comme le miel, résistent bien à un écoulement en cisaillement et présentent une déformation qui augmente linéairement avec le temps lorsqu'une contrainte est appliquée. Les matériaux élastiques se déforment lorsqu'ils sont contraints, et retournent rapidement à leur état d'origine une fois la contrainte retirée.
Module d'élasticité
Un module d'élasticité (ou module élastique ou module de conservation) est une grandeur intrinsèque d'un matériau, définie par le rapport d'une contrainte à la déformation élastique provoquée par cette contrainte. Les déformations étant sans dimension, les modules d'élasticité sont homogènes à une pression et leur unité SI est donc le pascal ; en pratique on utilise plutôt un multiple, le ou le . Le comportement élastique d'un matériau homogène isotrope et linéaire est caractérisé par deux modules (ou constantes) d'élasticité indépendants.
Stress–strain curve
In engineering and materials science, a stress–strain curve for a material gives the relationship between stress and strain. It is obtained by gradually applying load to a test coupon and measuring the deformation, from which the stress and strain can be determined (see tensile testing). These curves reveal many of the properties of a material, such as the Young's modulus, the yield strength and the ultimate tensile strength. Generally speaking, curves representing the relationship between stress and strain in any form of deformation can be regarded as stress–strain curves.
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