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APS -APS March Meeting 2017 - Event - Granular avalanches due to non-linear acoustic waves

机译：APS -APS 2017年3月会议-活动-非线性声波导致的雪崩

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We investigate how unjamming of granular media by shear is modified by transmitted ultrasound. We show that, above a critical wave amplitude, the sound-matter interaction is irreversible. Moreover, the wave velocity (elastic modulus) decreases because of the strong modification of the force network, as shown by the correlation function of the multiply scattered Coda wavesfootnote{ X. Jia, T. Brunet and J. Laurent. Phys. Rev. E 84, 020301(R) (2011)}. Then, we illustrate the consequences of such a softening with some experiments where a granular layer brought to an inclination below the angle of avalanche $heta_m$ is destabilized by acoustic waves. Such avalanches are triggered at small sound amplitudes, close to the metastable state, and occur because of the decreased friction between the particlesfootnote{J. L'{e}opold`{e}s, G. Conrad and X. Jia , Phys. Rev. Lett. 110, 248301 (2013)} footnote{J. L'{e}opold`{e}s, A. Mangeney, A. Tourin and X. Jia, to be submitted}. Well-below $heta_m$, the resulting dynamics is slow and the creeplike flow depends on the amplitude of the acoustic waves. This dependance is no longer observed close to $heta_m$ where the flow is inertial. Our results provide insights on how mechanical noise affects the rheology of granulars.
机译：我们研究了如何通过透射超声来改变颗粒介质对剪切的干扰。我们表明，在临界波振幅以上，声质相互作用是不可逆的。而且，波速（弹性模量）由于力网络的强烈改变而降低，如多次分散的Coda波脚注{X. Jia，T. Brunet和J. Laurent。物理修订版E 84，020301（R）（2011）}。然后，我们通过一些实验说明了这种软化的后果，在该实验中，由于声波而使倾斜到雪崩角$ heta_m $以下的颗粒层不稳定。这种雪崩会在较小的声音振幅下触发，接近亚稳态，并且由于粒子脚注之间的摩擦减小而发生{J. L'{e} opold` {e} s，G。Conrad和X. Jia，物理学。莱特牧师110，248301（2013）}脚注{J. L'{e} opold` {e} s，A。Mangeney，A。Tourin和X. Jia，待提交}。低于$ heta_m $时，产生的动力学很慢，并且蠕变流取决于声波的振幅。在流量是惯性的情况下，不再靠近$ heta_m $可以观察到这种依赖性。我们的结果提供了有关机械噪声如何影响颗粒流变性的见解。

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