一般液体在竖直振动的U形管中总保持液面相平,然而流化颗粒在U形管中的行为与之完全不同。将颗粒放入U形管中,对U形管施加竖直振动,颗粒会向U形管一侧聚集,初始状态相平的颗粒表面会发生自发对称性破缺,形成两侧颗粒床的高度差。振动停止后,U形管中保持两侧高度差不变,这种现象被称为U形管中颗粒的表面失稳现象。绝大部分对U形管中颗粒的表面失稳与迁移行为的研究集中在三维情况,对颗粒的物性,容器的几何特征以及振动条件等系统参数做了仔细的研究,但之前的研究并没有人注意到U形管底部通道的长度对迁移现象的影响,而且二维情况也很少涉及,尽管二维能清楚观察每个颗粒的迁移行为,可以更准确量化颗粒床的高度差。本文主要关注竖直振动下二维U形管中颗粒的表面失稳与迁移行为,实验研究了管两侧颗粒柱高度差随时间的变化关系,通过调控填充颗粒的初始状态、颗粒数N、通道长度L这几个变量,测量迁移形成的最大高度差与系统变量之间的关系。实验中通过高速摄像机观察并记录体系的演化行为。首先,固定填充颗粒个数,探究高度差的演化过程以及初始状态对高度差的影响,发现终态与初态无关。其次,固定同一初态,改变填充颗粒个数,为了描述颗粒柱高度相差程度,定义了参量)N+/(N|N-N=|LRLR?,即右仓与左仓颗粒个数差的绝对值,除以两仓颗粒个数之和,得到了参量随填充颗粒个数的增加而增加。最后,改变通道长度,得到了-N?曲线在不同通道长度下的关系。并且发现如果通道过短,会造成参量随时间的巨大涨落或者振荡,而长通道有利于参量的稳定。