Interface Fluctuations under Shear
均匀剪切下的粗化系统显示一个长时间的制度,其特征在于高度拉伸和薄域的存在。问题是,热波动是否真的会破坏这种层状结构。为了解决这个问题,在非保守动力学的情况下,我们研究了各向异性版本的Burgers方程,构造来描述热波动的界面中存在的均匀剪切流。因此,我们发现,拉伸域仅在$d=2$中对热波动略微稳定,而它们在$d=3$中是稳定的。
2001-02-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of Shear Flow on the Stability of Domains in Two Dimensional Phase-Separating Binary Fluids
我们进行了线性稳定性分析的扩展域中的相分离流体的粘度相等,在两个维度。利用耦合的Cahn-Hilliard和Stokes方程,我们解析地导出了长波长涨落的稳定性本征值。在静止状态下,我们发现一个不稳定的静脉曲张模式,对应于不稳定的粗化。当外部剪切流施加在流体上时,该模式稳定。剪切的效果被认为是定性相似的实验中发现的。
1997-07-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Universal and non-universal features in coarse-grained models of flow in disordered solids
我们研究了弹塑性模型中非晶态固体的二维剪切流动,特别注意空间相关性和时间波动,例如,局部压力。该模型是基于局部交替之间的弹性制度和塑性事件,在此期间,局部应力重新分布。一个完全张量描述的应力和列入(粗粒)对流模型的重要性进行了研究;标量和张量模型产生非常相似的结果,而对流增强波动和打破虚假的对称性之间的流动和速度梯度方向,例如当剪切局部化观察。此外,还讨论了使用不同协议测量的相关长度。一类这样的相关长度简单地与均匀分布的,同时发生的塑性事件之间的间距成比例。这导致相关长度与剪切速率的缩放,如$\dotγ^{\frac{-1}{2}}$在2D中的无热状态,而不管模型的细节。合作盘的半径,定义为近场区域中,塑性事件引起的应力重新分布,是不服从平均场治疗,特别是遵循这种缩放。另一方面,从四点应力敏感性测量的合作体积及其对系统尺寸和剪切速率的依赖性是模型依赖性的。
2014-03-26 cond-mat.soft
Modeling elastic properties of polystyrene through coarse-grained molecular dynamics simulations
本文提出了一个扩展的粗粒度的调查的弹性性能的聚苯乙烯。特别是,我们采用著名的MARTINI力场及其修改进行扩展的分子动力学模拟在$μ$的时间尺度,其中考虑到缓慢松弛过程的聚苯乙烯,这样的模拟允许分析的体积模量,剪切模量,泊松比。我们表明,通过迭代修改的MARTINI力场参数,它原来是可能影响系统的剪切模量和体积模量,使它们更接近实验中报道的那些值。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.comp-ph
Rheology of sliding leaflets in coarse-grained DSPC lipid bilayers
两亲性脂质双层改变它们沉积在其上的表面的摩擦性质。特别地,与原生表面相比,测量的滑动摩擦系数显著降低。在这项工作中,我们调查的DSPC(1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine)脂双层的数值粗粒模型的摩擦性能受到纵向剪切。叶片间的摩擦系数是从平衡拉动和松弛模拟获得的。特别是,我们获得了瞬态粘弹性响应的剪切双层。双层的机械响应被发现显着依赖于膜的物理状态,在流体中,但不是在凝胶区域的线性响应制度的证据。
2020-07-11 cond-mat.soft physics.bio-ph
Shear-thinning in Polymer Melts -- Molecular Origins and Hybrid Multiscale Simulations
我们研究了剪切稀化的柔性,半柔性和刚性低聚物的熔体与粗粒度模拟剪切熔体的分子起源。排列,拉伸和翻滚模式或后者的抑制都有助于理解宏观流动特性如何从分子水平出现。通过模拟剪切流中的单链,我们确定这些现象是集体性质的,并通过链间相互作用而产生的,哪些已经存在于稀体系中。在这些微观模拟的基础上,我们通过欧文-柯克伍德公式确定了非牛顿聚合物流体的相应宏观应力张量。低聚物熔体中的剪切变稀效应也表现出宏观模拟的通道流。后者已获得的不连续Galerkin方法近似宏观聚合物流动。我们的研究证实了微观细节的影响,在短的聚合物的分子结构,如链的灵活性对宏观聚合物流动。
2021-07-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Complex dynamics of knotted filaments in shear flow
粗粒模拟被用来证明,在零雷诺数剪切流打结长丝表现出显着丰富的动态行为。对于被剪切力弱变形的刚性细丝,打结的细丝在流中像刚性物体一样旋转。但是,远离这种制度之间的相互作用之间的剪切力和灵活性的细丝导致复杂的规则和混乱的运动模式,可以分为不同的家庭。一组可访问的模式家庭取决于一阶的无量纲数,涉及的细丝长度,弹性模量,每单位长度的摩擦和剪切速率。
2011-01-28 cond-mat.soft
Non-Equilibrium Markov State Modeling of the Globule-Stretch Transition
我们描述了一个系统的方法来构建粗粒度的马尔可夫状态模型,从分子动力学数据的系统驱动到一个非平衡稳态。我们应用这种方法研究了剪切流中单个栓系模型聚合物的球拉伸转变。粗粒度模型的折叠/展开速率与原始详细模型一致。我们表明,折叠/展开的收益通过相同的狭窄区域的配置空间,但沿着不同的周期。
2016-11-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rouse model with fluctuating internal friction
一个粗粒度的珠弹簧阻尼器链模型的阻尼器表示存在的内部摩擦,精确数值求解的情况下,有两个以上的珠链。使用解耦过程,以消除显式耦合珠的速度与它的最近的邻居,随机微分方程的控制组求解布朗动力学模拟获得材料功能在振荡和稳定的简单剪切流。的复数粘度的实部和虚部的模拟结果进行了比较,与先前推导的半解析近似的结果,并在预测的差异被认为是减少与链中的珠的数量的增加。包括内摩擦的结果在一个非单调的变化的粘度与剪切速率,与连续剪切增稠的发生后,初始剪切稀化制度。在第一法向应力系数的剪切增稠的发病被推到较低的剪切速率与内摩擦参数的增加。
2021-04-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Parametrization of coarse grained force fields for dynamic property of ethylene glycol oligomers/water binary mixtures
为了用粗粒分子动力学(CG-MD)模拟乙二醇低聚物(EGO)/水二元混合物的剪切粘度,提出了基于自扩散系数的CG粒子间非键相互作用参数化方法.我们的参数化过程包括三个步骤:1)键合电位的测定,2)缩放的时间和溶剂扩散系数,和3)Lennard-Jones参数的优化,以重现实验自扩散系数和密度数据。利用确定的参数和标度关系,我们评估了不同分子量和浓度的EGO水溶液的剪切粘度。我们的模拟结果与实验数据吻合得很好。本文中最大的模拟相当于100,000个原子的1.2微秒原子模拟。我们的CG模型与CG粒子的参数化方案可能是有用的,以研究液体,其中包含相对低分子量的聚合物或低聚物的动态性质。
2012-08-06 cond-mat.soft math-ph math.MP
Flow dichroism of DNA can be quantitatively predicted via coarse-grained molecular simulations
该研究通过结合布朗动力学与蒙特卡洛模拟的粗粒化多尺度建模,仅用五个已知参数即可定量预测剪切流中DNA的线性二色性,并实现光学与构象贡献的分离,为药物靶点筛选提供通用方法。
2024-09-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entropic stress of grafted polymer chains in shear flow
本研究利用粗粒化分子动力学模拟揭示接枝聚合物链在剪切流中的熵应力机制及其随 Weissenberg 数的变化,并关联聚合物刷与水凝胶摩擦实验。
2023-05-12 cond-mat.soft
Self-assembly and rheology of dipolar colloids in simple shear - studied by multi-particle collision dynamics
磁性纳米粒子在胶体溶液中自组装成各种排列结构,对流体的流动行为有着深远的影响。然而,流变响应的发展中的微观结构的精确作用还没有被可靠地量化。我们调查的偶极胶体在简单的剪切使用混合分子动力学和多粒子碰撞动力学模拟与显式粗粒流体力学的自组装;进行模拟流变学研究和应用微力学模型产生主曲线,显示的证据的普遍性的结构行为所管辖的竞争的结合(偶极)和侵蚀(热和/或流体动力学)的应力。模拟显示的粘度变化在几个数量级的公平的定量协议与各种文献来源,证实了该方法的普遍性,这似乎适用于广泛的不同的长度尺度和广泛的物理系统。
2017-04-24 cond-mat.soft
Polymer brush collapse under shear flow
剪切响应表面在许多应用中提供了潜在的进步。使用聚合物刷的表面功能化是获得这些性质的一种途径,特别是在缠结聚合物的情况下。我们报告在受控剪切下进行的缠结聚合物溶液中的聚合物刷的中子反射测量,以及对应于这些接口的粗粒度的计算机模拟。在这里,我们显示了可逆的和可再现的崩溃的刷子,增加与剪切速率。使用两个刷的链长和接枝密度有很大的不同,我们证明了负责刷的结构变化的动力学是由溶液中的自由链,而不是刷本身,在检查的参数范围内。刷崩溃的现象可以在纳米传感器的定制中找到应用,并作为动态控制表面摩擦和粘附的一种方式。
2017-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Elucidation of the Correlation between Molecular Conformation and Shear Viscosity of Polymer Melts under Steady-State Shear Flow
The University of Osaka(大阪大学)
研究通过分子动力学模拟探讨聚合物熔体中分子构象与剪切稀化行为的关系,发现分子构象的各向异性与剪切粘度存在明确的标度关系,揭示链伸展方向控制有效摩擦力。
2025-12-19 cond-mat.soft
Anisotropy of shear relaxation in primitive chain network simulations for entangled polymers confined between flat walls
本文通过原始链网络模拟研究平板间受限缠结聚合物的各向异性剪切松弛,发现垂直分量加速源于几何受限的 Rouse 型约束释放动力学,提出了不同于非缠结体系的新机制。
2023-11-10 cond-mat.soft physics.chem-ph
Viscosity Overshoot in Biaxial Elongational Flow: Coarse-Grained Molecular Dynamics Simulation of Ring-Linear Polymer Mixtures
缠结聚合物熔体的粘度超调现象在剪切流动和单轴拉伸流动下已经观察到,但在双轴拉伸流动下从未观察到。我们证实了存在的粘度超调下观察到的环状和线性聚合物的混合系统中的粗粒度分子动力学模拟的双轴拉伸流动。过冲被认为是更明显的弱纠缠熔体。此外,发现区分线性和非线性行为的阈值应变速率$\dot{\varepsilon}_{\rm th}$依赖于线性链长度为$\dot{\varepsilon}_{\rm th}(N)\sim N^{-1/2}$,这不同于传统的关系,$\dot{\varepsilon}_{\rm th}(N) \sim N^{-2}$,预期从劳斯弛豫时间的倒数。我们的结论是,环和线性链之间的合作相互作用的双轴拉伸流动下增强。
2021-05-22 cond-mat.soft
Stochastic resonance on the transverse displacement of swimmers in an oscillatory shear flow
自我推进的微生物,如单细胞藻类或细菌,相对于流体速度沿着它们的方向游动。在稳定的剪切流下,指向矢在闭合轨道上旋转,这是一种在振荡剪切流下保持的周期性结构。如果剪切流受到微通道中的小不规则性或附近的其他游泳者产生的小波动的影响,则指向矢动力学变得随机。游泳者运动的数值积分表明存在随机共振:对于有限的噪声强度,涡量方向上的位移最大化。这种横向位移共振时,观察到的位移是粗粒度的几个时期,虽然导演是优先沿流动方向。共振噪声强度与振荡频率成正比,与剪切速率无关。增强的位移会影响游泳者的横向扩散和悬浮液的流变性。
2012-09-05 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Effective aspect ratio of helices in shear flow
我们报告的刚性胶体螺旋悬浮在剪切流的模拟结果,使用耗散粒子动力学的悬浮流体的粗粒度表示,以及确定性的轨迹的非布朗螺旋计算的阻力张量下的细长体近似。剪切流产生螺旋的不均匀旋转,类似于其他高纵横比颗粒,使得更长的螺旋花费更多的时间与流体速度对齐。我们引入了一个几何有效的纵横比直接计算的螺旋几何形状和动态有效的纵横比来自粒子的轨迹,并发现这两个有效的纵横比是近似相等的整个参数范围内测试。我们还描述了所观察到的瞬时偏转的螺旋轴的涡度方向,可以发生时,螺旋旋转通过梯度方向,并依赖于螺旋绕其轴的旋转。
2020-08-11 cond-mat.soft
Effect of Pre-Shear and Dispersity on Crystallization of a Model Polymer with Soft Pair Interactions using Molecular Dynamics Simulations
University of Illinois, Urbana–Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);The Grainger College of Engineering, University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校格雷恩格工程学院)
研究通过分子动力学模拟探讨了预剪切和分散性对聚合物结晶的影响,发现短链加入长链熔体可提高结晶度10%并加快初始生长速率,而预剪切对结晶度和生长速率影响有限,仅在单分散熔体中显著。
2026-04-13 cond-mat.soft
Structure and dynamics of ionic liquids under shear flow
本文利用C4mim-PF6粗粒化模型和ESPResSo++中的Lees-Edwards边界条件,比较Ewald与反应场方法,揭示静电处理对离子液体剪切动力学的影响及临界剪切速率。
2025-05-16 cond-mat.soft physics.chem-ph
Static and dynamic properties of the interface between a polymer brush and a melt of identical chains
采用分子动力学模拟对剪切作用下两刷状覆盖表面间的短链聚合物熔体进行了模拟。构成刷的末端接枝聚合物具有与熔体中的自由链相同的化学性质,并提供柔软的可变形基底。高分子链由粗粒珠-弹簧模型描述,珠之间具有Lennard-Jones相互作用,并且沿链的主链最近邻之间具有FENE势。刷层的接枝密度提供了一种在不改变分子相互作用的情况下控制表面行为的方法。我们使用耗散粒子动力学恒温器在恒定的温度和体积下进行平衡和非平衡分子动力学模拟。平衡密度分布和剪切下的行为进行了研究,以及交叉的熔体到刷,在不同的长度尺度(键矢量,回转半径,和端到端矢量)的自由和接枝链的取向,和速度分布。在界面处的粘度和滑移作为接枝密度和剪切速度的函数计算。
2005-10-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mechanically Interlocked Polymers in Dilute Solution under Shear and Extensional Flows: A Brownian Dynamics Study
Wayne State University(韦恩州立大学)
本研究通过布朗动力学模拟,探讨了机械互锁聚合物在剪切和拉伸流中的流变学特性,揭示了机械键对流体响应的影响。
2025-12-18 cond-mat.soft
Shear-induced sedimentation in yield stress fluids
粗颗粒的重力稳定性是稠密悬浮体(新鲜混凝土、食品等)中的一个重要问题。一方面,已知当填隙糊剂具有足够高的屈服应力时,它们在静止时是稳定的;另一方面,尚不可能预测给定材料在流动期间是否保持均匀。使用MRI技术,我们研究了在库埃特几何模型密度不匹配的非胶体颗粒在屈服应力流体中的悬浮液的流动过程中的颗粒体积分数的时间演化。我们观察到,剪切诱导沉降的颗粒在所有系统中,这是稳定的休息。沉降速度随剪切速率和粒径的增大而增大,随间隙液屈服应力的增大而减小。在低剪切速率(“塑性状态”),我们表明,这种现象可以模拟考虑的间隙流体的行为像一个粘性流体-的粘度等于剪切流体的表观粘度-在垂直于剪切方向。在较高的剪切速率,当粘性效应开始变得重要的行为,也进行了讨论。最后,我们研究了沉降速度对颗粒体积分数的依赖关系,并表明其建模需要估计局部剪切速率在间隙液。
2012-06-07 cond-mat.soft physics.class-ph
Coarse-graining the dynamics of immersed and driven fiber assemblies
一类重要的流体-结构问题涉及浸没的柔性纤维的有序阵列的动力学。虽然已经开发了专门的数值方法来研究流体纤维系统,但当存在许多而不是少数纤维时,它们变得不可行,这些方法也不适合于分析计算。在这里,我们介绍了一个粗粒度的连续模型,局部细长体理论的基础上,弹性纤维沉浸在粘性牛顿流体。它采用各向异性Brinkman方程的形式,其骨架阻力与弹性力耦合。该模型有两个显著的优点:(1)悬浮液中纤维的密度效应变得明显,(2)它允许在标准方法无法达到的状态下快速模拟纤维的稠密悬浮液。作为第一次验证,没有拟合参数,我们实现了非常合理的协议与3D浸没边界模拟床锚定纤维弯曲的剪切流。其次,我们描述了密度对振荡剪切下纤维床弛豫时间的影响,并发现完全数值模拟的结果接近一致。然后,我们研究屈曲不稳定性的纤维床,使用我们的模型,数值和分析,以了解纤维密度和结构的屈曲过渡的作用。接下来,我们应用我们的模型来研究流动诱导弯曲的倾斜纤维在一个通道中,最近已经研究作为一个流量整流器,检查床内的内部流动的性质,和出现不均匀的渗透性。最后,我们扩展的方法来研究一个简单的模型的异时波床上的驱动纤维,作为模型的睫状床。我们的模拟再现定性的协调波的压缩通过床的泵送作用。
2019-01-31 cond-mat.soft physics.flu-dyn
A shear-induced limit on bacterial surface adhesion in fluid flow
本文通过混合渐近-计算方法推导表面附近细菌扩散率,揭示中等流速下粘附速率最大,高流速时剪切诱导的细胞重新取向会抑制粘附。
2025-06-18 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Discharge of elongated grains in silos under rotational shear
对旋转底筒仓中细长颗粒的卸料进行了数值研究。与固定底部相比,轻微横向剪切的引入使流速$Q$降低高达70%,但通过进一步增加外部剪切,流速显示出适度增加。关注流速$Q$对孔口直径$D$的依赖性,球体和杆显示出两种不同的趋势。对于棒,在小孔径限制下,$Q$似乎遵循指数趋势,偏离经典的幂律依赖性。这些宏观观察结果与我们早期的实验结果非常一致[Phys. Rev. E $\textbf{103}$,062905(2021)]。借助粗粒化方法,我们得到了宏观密度、速度、动压和取向场的空间分布。这使我们能够检测到由外部剪切引起的从漏斗到质量流模式的转变。此外,平均这些领域中的区域的孔揭示了强烈的初始减少$Q$主要是由于在流速的变化,而弱增加的趋势,在较高的旋转速率是有关增加填充分数。在孔口处的晶粒取向的类似分析表明,流速大小与竖直取向和孔口处的填充分数与晶粒的顺序相关。最后,在筒仓的中心的平均加速度的垂直分布表示,该区域的加速度是不可忽略的收缩显着由于强烈的扰动引起的移动壁。
2022-10-25 cond-mat.soft
Understanding Dynamics in Coarse-Grained Models: IV. Connection of Fine-Grained and Coarse-Grained Dynamics with the Stokes-Einstein and Stokes-Einstein-Debye Relations
本研究通过引入Stokes-Einstein和Stokes-Einstein-Debye关系,解析了粗粒化过程中缺失的旋转运动导致的人为加速问题,提出利用平动信息间接评估有效旋转,并证明无熵CG扩散仅依赖分子形状,为从CG描述恢复FG扩散提供了新方法。
2024-09-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Phase separation kinetics of block copolymer melts confined under moving parallel walls: a DPD study
采用耗散粒子动力学(DPD)模拟方法研究了剪切对临界嵌段共聚物(BCP)本体熔体微相分离的微相形态和动力学的影响。熔体被限制在模拟箱顶部和底部的两个平行的固体壁内。剪切是通过允许壁以特定速度在一个方向上移动而引起的。我们探讨了以下情况:(i)墙是固定的,(ii)只有顶墙移动,(iii)两个墙在同一方向移动,(iv)两个墙在相反的方向移动。在温度淬火后,我们监测了剪切对演化形态的影响,系统的标度行为,以及特征长度标度和生长。特征长度尺度在早期遵循典型的幂律行为,并且在两个壁固定时在晚期饱和。长度尺度随壁面速度引起的剪切而显著变化。通常的层状形态,这是没有实现的情况下1内所考虑的模拟时间步长,注意到更早的非零壁速度的情况下。具体地说,它在情况4中比在其他情况中更早被看到。我们发现,剪切粘度降低(剪切变稀)与壁速度(剪切速率)的所有情况下,在一个给定的粗化时间。总之,我们报道了剪切速率对BCP熔体微相分离动力学的影响规律。该研究为预测和设计壁面剪切力作用下的各向异性微结构提供了一种思路,可进一步指导制备各种具有优异力学性能和物理性能的复合材料。
2022-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Particle flow rate in silos under rotational shear
最近,To et al.~实验研究了圆筒形筒仓中的颗粒流,筒仓底壁相对于侧壁\cite{Kiwing2019}水平旋转。在这里,我们数值重现他们的实验结果,特别是,作为旋转频率的函数的质量流率$Q$的特殊行为$f$。也就是说,我们发现,对于小的出口直径$D$的流量增加与$f$,而对于较大的$D$的非单调行为得到证实。此外,使用粗粒化技术,我们计算的宏观密度,动量和应力张量场。这些结果最终表明,放电过程中的变化直接关系到从漏斗流到质量流的流动模式的变化。此外,通过将小孔处的质量流(线动量场)分解为宏观速度场和密度场两个主要因素,我们得到了线动量的非单调行为是由密度变化引起的,而不是由宏观速度的变化引起的.此外,通过分析动应力的空间分布,发现对于小孔,增大旋转剪切力可以提高平均动压$\langle p^k \rangle$,提高系统的流动性。这降低了拱的稳定性,因此,体积流量单调增加。然而,对于大的孔口,我们检测到$\langle p^k \rangle$非单调地变化,这可以解释当改变旋转剪切时$Q$的非单调行为。
2021-04-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Confined ionic liquids films under shear: The importance of the chemical nature of the solid surface
本文通过分子动力学模拟研究离子液体纳米薄膜在不同化学性质固体表面间的剪切行为,发现增强离子-表面相互作用可形成结构更规则且抗剪切和黏性加热的类固体层,并基于局部和工程两种黏度定义揭示了剪切变稀与温升导致黏度下降的规律。
2023-04-13 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.flu-dyn
Confinement and shear effects on the rotational diffusion of a minimal virus-inspired colloidal particle
División de Ciencias e Ingenierías, Universidad de Guanajuato(瓜纳华托大学理学院与工程学院)
通过耗散粒子动力学模拟,研究振荡剪切流和受限空间对带有二聚体的刚性球体(模拟包膜病毒)旋转扩散的影响,发现旋转扩散系数受流动振幅强烈调制,而受刺突数量影响较弱。
2026-05-26 cond-mat.soft
Emergent odd response in active chiral films
International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research(国际理论科学中心,塔塔基础研究院)
研究活性手性薄膜中奇响应的产生,基于经典剪切流变学,用动力学理论从微观推导其应力响应,揭示相关机制,数值解突出强剪切下的特征,确立活性手性薄膜为奇流体动力学新可控环境。
2026-11-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Rheology of granular particles immersed in a molecular gas under uniform shear flow
本文通过Grad矩方法求解Boltzmann方程,研究了浸没在分子气体中的非弹性硬球稀薄气体在均匀剪切流下的非牛顿输运性质,发现高质量比下存在不连续剪切增稠效应,且理论结果与模拟高度吻合。
2024-05-07 cond-mat.soft
Statistical Mechanics of DNA Rupture: Theory and Simulations
研究了剪切力对双链DNA断裂机制的影响。受最近实验的启发,我们用显式溶剂进行了原子模拟,得到了断裂力以下氢键和共价键的延伸分布。我们得到一个显着的差异原子模拟和现有的结果在迭代的基础上粗粒度的模型(理论和模拟)。我们讨论了可能的原因,并通过将核苷酸的半微观细节的后果纳入其描述中来改进粗粒度模型。由修改后的模型(模拟和理论)得到的分布是定性的类似使用原子模拟得到的。
2013-10-08 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Multi-Particle Collision Dynamics for a coarse-grained model of soft colloids
胶体悬浮液的动力学性质,无论是在平衡和外部驱动下,如剪切或压力流,需要准确的方法,正确地包括流体动力学效应,由于悬浮在溶剂中的发展日益增长的兴趣。在目前的工作中,我们推广的多粒子碰撞动力学(MPCD)能够处理软,聚合物胶体。我们的方法建立在知识的单体密度分布,可以从单体解析模拟没有流体力学或从理论上的论点。我们在此提出两种不同的方法。第一个简单地扩展了MPCD方法,包括在模拟中的有效单体具有给定的密度分布,从而忽略单体-单体相互作用。第二种认为大分子是一个单一的可渗透的软胶体(PSC),它是由一个不均匀分布的溶剂粒子渗透。通过定义一组适当的规则来控制溶剂和软胶体之间的碰撞事件,交换线动量和角动量。我们应用这些方法的情况下,线性链和星形聚合物为不同的单体长度和臂数,分别,并比较的结果与单体内得到的动力学性质解析模拟。我们发现,有效单体的方法工作良好的线性链,而PSC的方法提供了非常好的结果的明星。这些方法为将MPCD治疗扩展到复杂的大分子物体(如微凝胶或树枝状聚合物)以及在有限浓度下使用软胶体铺平了道路。
2019-11-08 cond-mat.soft
Influence of Confinement on Flow and Lubrication Properties of a Salt Model Ionic Liquid Investigated with Molecular Dynamics
我们提出了一个分子动力学研究的约束对离子液体的润滑和流动性能的影响。我们使用粗粒盐模型描述的离子液体作为润滑剂之间的有限固体板和受到两个动态制度:剪切和循环加载。约束的离子的排列和系统的机械响应的影响进行了详细研究,并比较静态和批量性能。结果表明,壁滑移对作为机械变形响应的力的建立有着深刻的影响,同时在动态状态下,与壁的相互作用代表了控制间隙中离子液体行为的主要驱动力。我们还观察到一个从稠密的液体到一个有序的和潜在的固化状态的离子液体发生在可变的正常负载和剪切下的过渡。
2018-09-27 cond-mat.soft
Cross-scale Modeling of Polymer Topology Impact on Extrudability through Molecular Dynamics and Computational Fluid Dynamics
本研究通过整合粗粒化分子动力学与计算流体动力学,建立跨尺度模型,揭示零剪切粘度是决定支化PDMS挤出性能的关键因素,为拓扑定制材料设计提供预测框架。
2025-05-23 cond-mat.soft physics.comp-ph
Rheology of Pseudomonas fluorescens biofilms: from experiments to predictive DPD mesoscopic modelling
针对细菌生物流变学,提出基于耗散粒子动力学(DPD)的粗粒化建模方法,通过模拟体外剪切应力,定性再现了荧光假单胞菌生物膜在多数量级动态标度下的流变特性。
2023-07-31 cond-mat.soft
Complex Fluids: The Physics of Emulsions
这些讲座从对称二元流体混合物的平均场论开始,讨论界面张力、应力张量和运动方程(模型H)。然后,我们考虑这样的混合物的相分离动力学:聚结,奥斯特瓦尔德熟化,其防止被困物种,粗化的双连续态,剪切流的作用。第三个主题是稳定的乳液,通过使用表面活性剂,以减少或甚至消除相之间的界面张力;弯曲能的物理,这在后一种情况下变得相关,然后简要介绍。最后一个主题是通过在流体-流体界面吸附胶体颗粒或纳米颗粒来创建长寿命的亚稳乳液;除了球形液滴,这些方法可用于创建一系列具有潜在有趣特性的非常规结构,这些特性现在才被探索。
2012-09-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft