Characteristic features of self-avoiding active Brownian polymers under linear shear flow
本文通过布朗动力学模拟研究了剪切流与活性噪声下柔性线性聚合物的构象与动力学特性，发现活性噪声会显著改变其幂律标度指数，并使剪切诱导拉伸呈现先压缩后拉伸的非单调行为。
2023-11-20 cond-mat.soft
Athermal analogue of sheared dense Brownian suspensions
在低剪切速率牛顿体系之外，数值研究了硬球的稠密布朗悬浮液的流变学。我们分析了这些悬浮液的非热模拟，与一个有效的对数排斥势代表的振动熵力。我们发现，这两个系统呈现相同的流变学，没有可调参数。此外，所有的流变响应显示出类似的Herschel-Bulkley关系一旦剪切应力和剪切速率分别由特征应力尺度和微观重组时间尺度，两者都与正常围压。这种压力控制的方法，最初开发的颗粒流，揭示了一个惊人的胶体玻璃化转变和颗粒堵塞之间的物理类比。
2015-06-30 cond-mat.soft
Microscopic mechanism for the shear-thickening of non-Brownian suspensions
我们提出了一个简单的模型，支持接触动力学模拟以及流变学和摩擦测量，链接从连续到不连续的剪切增稠致密颗粒状糊状物中的颗粒接触不同的润滑制度的过渡。我们确定了一个本地索末菲数，确定从牛顿的剪切增稠流的过渡，然后表明，悬浮液的体积分数和边界润滑摩擦系数控制的剪切增稠过渡的性质，无论是在模拟和实验。
2013-08-05 cond-mat.soft
Time correlations and persistence probability of a Brownian particle in a shear flow
本文给出了简单剪切流中自由布朗粒子和受简谐约束的布朗粒子的两次关联函数的结果。对于一个自由布朗粒子，沿剪切方向的运动表现出两种不同的动力学，与均方位移扩散在短期内，而在后期的时间尺度为$t^3$。相比之下，互相关$\la x(t) y(t) \ra $对于所有时间均二次缩放。在谐波捕获的布朗粒子的情况下，均方位移表现出由约束和剪切的强度确定的平台。此外，分析扩展到布朗粒子链通过谐波和弯曲势相互作用。最后，从两个时间的关联函数构造持续概率。
2012-09-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonlinear rheological properties of dense colloidal dispersions close to a glass transition under steady shear
用第一性原理方法研究了稠密胶体悬浮体在稳态剪切下的非线性流变特性。从给定剪切流中相互作用的布朗粒子的Smoluchowski方程出发，导出了形式上精确地包含瞬态动力学的广义Green-Kubo关系，并利用模耦合近似封闭了方程。胶体流体的剪切变稀和胶体玻璃的动态屈服产生于由于粒子相互作用而导致的结构弛豫的减慢和由密度波动的剪切平流引起的波动的增强的去相关之间的竞争。通过瞬态方法的集成考虑到了动态竞争，平移不变性进入波矢量平流的概念，和模式耦合近似能够定量地探索剪切引起的抑制粒子笼和由此产生的加速结构松弛。扩展的比较与剪切应力数据的线性响应和非线性政权中测得的模型热敏核壳胶乳进行了讨论。此外，还对共焦显微镜和计算机模拟中观察到的剪切作用下的单粒子运动进行了回顾和理论分析。
2008-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Annealing effects of multidirectional oscillatory shear in model glass formers
本文研究了周期性、无热的准静态剪切对三维玻璃形成系统的影响。我们利用三个可用的正交剪切平面，即$XY, YZ \text{ and } XZ$，以更好地探索能源景观。利用频闪$(γ= 0)$能量的测量，我们研究了使用正交剪切方向扰动单向稳态的影响。我们发现，每个序列的单向协议导致压缩与通用的，$ΔE \sim N^{-1}$的行为作为一个函数的周期数，$N$。此外，我们发现，利用多个剪切平面的循环剪切呈现分层压实，产生逐步降低稳态能量相比，涉及单向循环剪切单独的协议。此外，作为参考的频闪能量的周期性，我们表明，它是可能实现稳态极限环的可调周期使用不同的组合的三个正交的应变方向。我们发现，这样的协议表现出更好的退火相比，使用单向剪切产生的稳定状态的协议。重要的是，我们发现一个非平凡的趋势，在退火能量和稳定状态的极限环的周期，与非周期性的协议出现产生最好的退火状态。最后，我们比较了平均稳态能量$\langle E_{\text{S.S.}} \rangle$的相图，作为剪切幅度$γ_{\max}$的函数，使用单向和多向协议，并发现，通用功能被保存。
2021-12-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Integration through transients for Brownian particles under steady shear
从稳态剪切作用下相互作用布朗粒子的微观Smoluchowski方程出发，得到了与剪切相关的稳态平均值、关联函数、结构函数和双折射率的精确表达式，它们的形式为广义Green-Kubo关系.它们需要瞬态动力学的集成。从同一微观出发，导出了瞬态密度涨落函数的具有记忆效应的运动方程。我们认为，推导出的正式表达式提供了有用的近似出发点，以描述稳定剪切致密胶体分散体的静态非平衡态。
2005-03-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Discontinuous shear-thickening in Brownian suspensions
稠密悬浮液中的不连续剪切增稠自然地出现在接近堵塞的非布朗体系中，由剪切流引起的摩擦力的激活。然而，这种物理图像是不完整的，因为大多数实验研究的是受到热波动影响的软胶体颗粒。为了解释胶体悬浮液中的不连续剪切增稠，我们使用计算机模拟来提供非热干扰，摩擦力，热运动，颗粒柔软度和剪切流之间的竞争的完整描述。我们有意忽略流体力学、静电学、润滑和惯性，但仍然可以获得与实验结果定量一致的结果。特别是，剪切增稠对应于无摩擦和摩擦堵塞制度之间的交叉，这是由热波动和颗粒柔软度控制，并发生在一个柔软度依赖Péclet数。我们还探讨了恒压实验的结果，并严格讨论了“S形”流动曲线的出现报告。我们的工作提供了最小的成分，定量解释了大量的实验工作不连续剪切增稠的胶体悬浮液。
2018-07-26 cond-mat.soft
Shear flow of non-Brownian rod-sphere mixtures near jamming
本文利用离散元方法研究非布朗棒-球混合物在致密堆积下的剪切流变，发现堵塞点随棒长径比非单调变化，短棒降低黏度而长棒升高黏度，并从堆积与排除体积角度给出机制解释。
2024-05-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A unifying mechanism to explain the rate dependent rheological behavior in non-Brownian suspensions: One curve to unify them all
我们提出了一个统一的机制的基础上的Stribeck曲线的颗粒之间的摩擦系数捕捉剪切稀化-牛顿平台-剪切增稠-剪切稀化流变行为在低-中间-超过临界-高剪切速率，分别为一个典型的致密的非布朗悬浮液。我们建立的模型的准确性，通过比较数值计算结果与实验数据。非DLVO（Derjaguin和Landau，Verwey和Overbeek）的力量和摩擦系数的存在下，减少与粗糙变形解释的存在下，牛顿平台在中等剪切速率和第二剪切稀化制度，在高剪切速率，分别。
2020-11-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Dynamics of two trapped Brownian particles: shear-induced cross-correlations
研究了线性剪切流中两个布朗粒子被两个相邻的调和势捕获的动力学。在这个系统中的位置关联函数的解析计算和分析的剪切速率和陷阱的距离的函数。剪切诱导的交叉相关粒子波动沿正交方向在剪切平面内发现，它们是线性的剪切速率，时间不对称，并发生在一个粒子以及两个粒子之间。此外，剪切速率进入作为一个二次校正的公知的相关性的随机位移沿平行的空间方向。关联函数取决于潜在最小值之间的连接矢量相对于流动方向的方向。因此，正交波动之间的粒子间互相关可以具有作为时间的函数的零个、一个或两个局部极值。可能的实验检测这些预测的相关性进行了说明。
2010-09-07 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Non--Newtonian viscosity of interacting Brownian particles: comparison of theory and data
最近的第一性原理的方法来致密的胶体悬浮液的非线性流变学的评估和剪切系统接近其玻璃化转变的模拟结果进行比较。预测的情况下，一个普遍的过渡之间的玻璃和非牛顿（剪切变稀）流体流动的屈服的结构动力学似乎很好地遵守，和简化模型内的计算合理化的数据在剪切速率和粘度的变化高达30年。
2002-10-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hard discs under steady shear: comparison of Brownian dynamics simulations and mode coupling theory
本文用布朗动力学方法模拟了双分散硬盘在给定的稳态均匀剪切流中的二维运动。剪切熔融玻璃的固定结构功能和应力进行了定量比较，通过瞬态框架内的集成使用模式耦合理论的单分散硬盘的无参数数值计算。理论定性地解释了屈服玻璃的性质，但定量地高估了剪切驱动应力和结构各向异性。
2010-01-19 cond-mat.other cond-mat.soft
Simulation of dense non-Brownian suspensions with the lattice Boltzmann method: Shear jammed and fragile states
采用格子玻尔兹曼方法，对考虑流体动力学相互作用和颗粒间摩擦接触的稠密非布朗悬浮体系在简单剪切和振荡剪切作用下进行了数值研究.我们成功地再现了不连续剪切增稠（DST）下的一个简单的剪切散装三维系统。对于我们的模拟的振荡剪切在准二维系统中，我们测量的机械响应时，我们减少了初始振荡后的应变振幅与较大的应变振幅。在这里，我们发现存在的剪切堵塞状态下，该协议中的储能模量$G^{\prime}$是有限的高初始应变振幅$γ_0^{I}$。我们还发现存在的脆弱状态，其中流体和固体样的响应可以检测到一个相同的面积分数和初始应变振幅$γ_0^{I}$取决于初始阶段$Θ$（或所施加的应变的不对称性）的振荡剪切。我们还观察到在脆性状态下的振荡剪切下的DST样行为。此外，我们发现，应力各向异性变大的脆性状态。最后，我们确认的接触力的角分布的基础上的应力公式恢复的接触贡献的应力张量为简单的和振荡剪切大应变。
2019-11-12 cond-mat.soft
Short-time motion of Brownian particles in a shear flow
通过对颗粒流的直接数值模拟，研究了剪切作用下不可压缩牛顿流体中布朗颗粒的短时运动，其中流体惯性变得很重要。进行了三维模拟，其中引入外力以在整个系统中近似形成具有周期性边界条件的库埃特流。为了检验该方法的有效性，计算了单个球形颗粒在简单剪切流中的均方位移，并将这些结果与包括流体惯性影响的流体动力学解析解进行了比较。最后，由排斥性球形颗粒组成的单分散分散体的动力学行为进行了研究，在短时间尺度上，剪切诱导的扩散系数进行了测量，为几个体积分数高达0.50。
2009-01-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shear and normal stress measurements in non-Brownian monodisperse and bidisperse suspensions
数据简化中存在错误，导致图1和图2所示的法向应力差$N_1$和$N_2$的值不正确。7-10，并在这里显示了更正后的数字。特别地，改变了$N_1$的代数符号，也改变了$N_1$和$N_2$的相对大小。这些非剪切增稠悬浮液的$N_1$负值的大小比其他工作者报道的要大，但$N_1$和$N_2$都与Sierou和Brady的加速Stokes动力学计算基本一致[1]。
2017-09-22 cond-mat.soft
Non-Equilibrium relation between mobility and diffusivity of interacting Brownian particles under shear
本文利用模式耦合近似，研究了布朗粒子在玻璃化转变附近的稳态剪切作用下的迁移率和扩散率之间的关系。对于垂直于剪切方向的两个方向，颗粒运动在长时间内是扩散的，并且迁移率达到有限常数。然而，爱因斯坦关系只适用于短时间的笼内运动，并违反了很长一段时间。为了得到扩散率和迁移率之间的关系，我们对先前导出的关系进行了小波矢量的限制[Phys. Rev. Lett. 102（2009），135701]，无需进一步近似。我们发现很好的协议模拟结果。此外，我们以一种精确的方式将迁移率中的额外项分解为三项。其中两个用均方位移表示。第三个是根据力-力关联函数给出的（不太方便）。
2009-11-09 cond-mat.soft
Shear thickening in non-Brownian suspensions: an excluded volume effect
剪切增稠表现为稠密悬浮液的粘度随剪切速率的增加而增加，在高体积分数时有时突然而剧烈。对于惯性效应不可忽略的非胶体悬浮体，其起源仍有争议。在这里，我们考虑一个简单的剪切流，并证明流体惯性导致强烈的微观结构各向异性，导致在形成的阴影区域，没有相对通量的颗粒。我们表明，在有限的惯性剪切增厚可以解释为增加的有效体积分数时，考虑到动态排除的体积，由于这些阴影区
2013-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Brownian dynamics of a self-propelled particle in shear flow
通过求解朗之万方程和数值模拟，研究了线性剪切流中自推进颗粒的布朗动力学。颗粒沿着波动的取向具有恒定的传播速度，并且另外受到恒定的扭矩。在两个空间维度中，平均轨迹和均方位移（MSD）被解析地计算为时间t的函数。一般来说，平均轨迹是由有限温度效应修改的摆线。关于MSD，确定了不同的机制，其中MSD与t^a成比例，其中a = 0，1，2，3，4。特别地，如果颗粒沿着剪切流的梯度方向自推进，则出现加速（a = 4）运动。
2011-06-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Discontinuous shear thickening without inertia in dense non-Brownian suspensions
一个共识是，在稠密悬浮液中的不连续剪切增稠（DST）标志着从流动状态的过渡，其中颗粒保持良好的分离的润滑层，一个占主导地位的摩擦接触。我们在这里表明，合理的假设接触增殖预测两种不同类型的DST在惯性的情况下。第一种情况发生在密度高于摩擦颗粒的堵塞点时;在这里，增厚状态完全堵塞，并且（除非颗粒变形）不能在没有不均匀性或破裂的情况下流动。第二种状态显示应变率滞后，并在较低密度下出现，其中增厚相平滑流动。DST预计会出现时，有限范围的排斥推迟接触形成，直到超过一个特征应力水平。
2013-11-16 cond-mat.soft
Kinematic and rheological equivalence of steady shearing and planar extensional flows
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
研究通过运动学等效性推导出材料元素的有效扩展率，揭示剪切与扩展流的流变等效性，利用剪切流测量的材料函数重构未知流体的扩展粘度。
2026-09-04 cond-mat.soft
Mean first passage times for bond formation for a Brownian particle in linear shear flow above a wall
出于细胞粘附在流体动力学流，在这里，我们研究键形成之间的线性剪切流携带受体的配体覆盖边界壁的球形布朗粒子。我们推导出适当的朗之万方程，其中包括乘性噪声，由于位置相关的迁移率函数产生的斯托克斯方程。我们提出了一个数值方案，允许模拟它与所有模型参数，包括剪切速率和三个参数描述受体几何形状（距离，大小和高度的受体补丁）的高精度。在均匀涂层的情况下，平均首次通过时间问题可以精确求解。在位置分辨的受体-配体结合的情况下，我们确定不同的缩放制度，并讨论其生物相关性。
2007-07-16 cond-mat.soft q-bio.CB
Enhanced Efficiency in Shear-Loaded Brownian Gyrators
本研究通过外部剪切流作为机械载荷，显著提升了布朗陀螺仪作为热发动机的效率，在最大功率时接近卡诺效率，但揭示了效率与稳定性之间的权衡。
2025-02-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
From Equilibrium to Steady State: The Transient Dynamics of Colloidal Liquids under Shear
我们调查的应力和颗粒运动过程中启动的流动在胶体分散体接近逮捕成玻璃态。结合分子动力学模拟、模式耦合理论和共聚焦显微镜实验，研究了瞬态动力学中广泛观察到的应力过冲和超扩散运动的起源。建立了宏观流变应力应变曲线与微观颗粒运动之间的联系。负相关的瞬态自关联函数的潜在的应力被发现负责这两种现象，甚至出现均匀流和几乎高斯粒子位移。
2008-07-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Strain-transport superposition in shear-thinning dense non-Brownian suspensions
Monash University（莫纳什大学）
研究揭示了稠密非布朗悬浮液中剪切稀化现象与应变控制的运输机制，发现非仿射速度波动是主导剪切驱动运输的核心动力学尺度。
2026-01-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Discontinuous Shear Thickening in Brownian Suspensions By Dynamic Simulation
动态颗粒尺度的数值模拟被用来表明，在致密的胶体或布朗悬浮液中观察到的剪切增稠与在非胶体悬浮液中观察到的剪切增稠具有相似的性质，即，从润滑的近接触颗粒流到润滑的颗粒接触网络流的应力诱导转变。突然（或不连续）剪切增稠被认为是一个几何而不是流体动力学现象，它源于堵塞体积分数的悬浮颗粒之间的接触力的性质的强烈敏感性。在纯硬摩擦球的胶体悬浮液中获得的增稠在性质上与实验观察相似。然而，该协议不能仅用流体力学，摩擦接触和布朗力进行定量。因此，一个短程排斥势模仿的稳定化的实际悬浮液上的增稠的作用进行了研究。布朗力和排斥力对起始应力的影响可以以相加的方式组合。包括布朗力和稳定力的模拟显示出良好的协议与实验数据的粘度$η$和第二法向应力差$N_2$。
2015-12-03 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Tagged-particle motion in glassy systems under shear: Comparison of mode coupling theory and Brownian Dynamics simulations
研究了剪切作用下玻璃体系中标记粒子的动力学行为。最近发展的集成通过瞬态方法的基础上模式耦合理论，是继续到达的标记粒子散射和均方位移的方程。方程数值求解的二维系统，包括玻璃溶液的非线性稳定性分析，所谓的β-分析。我们进行布朗动力学模拟在2-D和比较与理论。接通后，瞬态玻璃关联函数显示出强烈的指纹的应力过冲的情况下，包括，除了以前研究的超指数衰减，肩状放缓后的过冲。我们还发现了一种新的类型的泰勒分散在玻璃态具有有趣的相似性，已知的低密度的情况下。该理论定性捕获的剪切诱导的时间尺度与定量偏差的模拟的大部分功能。我们将这些偏差归因于对理论中的过冲情况的低估。
2011-07-06 cond-mat.soft
Start-up and cessation of steady shear and extensional flows: Exact analytical solutions for the affine linear Phan-Thien--Tanner fluid model
精确的解析解的启动和停止流得到的仿射线性N-Thien-Tanner流体模型。它们包括稳态剪切流、稳态单轴和双轴拉伸流以及稳态平面拉伸流的起动和停止的结果。得到的解决方案表明，在稳态剪切流的启动，通过准周期指数阻尼振荡的应力，而接近其稳态流量值（使应力超调存在）;在稳态拉伸流的启动，应力单调增长，而在稳态剪切和拉伸流的停止，应力衰减迅速，非指数。流体的稳定流动流变学也进行了审查，在这项工作中获得的精确的解析解稳定剪切和拉伸流比文献中找到的替代公式更简单。详细研究了稳态解和瞬态解的性质，包括它们在低和高Weissenberg数下的渐近行为。推广到多模态版本的Tanner-Thien-Tanner模型也进行了讨论。因此，这项工作提供了一个完整的分析描述的流变学的仿射线性L-Thien-Tanner流体在启动，停止，稳定制度的剪切和拉伸流。
2020-08-08 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Tunable shear thickening in active frictional non-Brownian suspensions
School of Engineering, University of Edinburgh（爱丁堡大学工程学院）；Department of Physics, Indian Institute of Science Education and Research Pune（印度科学教育研究所浦那分校物理系）
研究通过活性颗粒自推进调控悬浮液剪切增稠行为，揭示了活性对流变学的增强作用及无量纲应力参数的调节作用。
2026-10-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium fluctuation dissipation relations of interacting Brownian particles driven by shear
我们提出了一个详细的分析波动耗散定理（FDT）接近玻璃化转变的胶体悬浮液在稳态剪切使用模式耦合近似。第一个问题是多粒子Smoluchowski方程。在剪切下，细致平衡被打破，并且在稳态下的响应函数在长时间内小于从平衡FDT估计的。一个渐近常数的关系连接的剪切驱动衰减过程中的响应和波动，恢复的FDT的形式，但是，从平衡的比例不同。在短时间内，平衡FDT保持不变。我们遵循两个独立的方法，其结果是在定性协议。为了讨论导出的波动耗散比，我们显示了一个精确的重新表述的磁化率，其中包含不完整的Smoluchowski运营商在平衡，但只有其定义良好的厄米部分。这个厄米部分可以被解释为支配与概率流共动的框架中的动力学。我们提出了一个简单的玩具模型，说明剪切胶体系统中的FDT破坏。
2009-10-12 cond-mat.soft
Triggers and signatures of shear banding in steady and time-dependent flows
这篇摘要的目的是作为一个实际的现场指导的情况下，剪切带可能会在复杂的流体受到一个应用的剪切流。分别为几个最常见的流量协议，它总结了在所测量的散装流变信号，表明在底层流场的条带的存在下的特征签名。它既适用于稳定的剪切流，也适用于剪切启动、阶跃应力、有限应变斜坡和大振幅振荡剪切的时间依赖性协议。一个重要的信息是，带状可能会出现相当广泛的流动具有足够强的时间依赖性，甚至在流体中，不支持带状稳定施加剪切流。这表明在将实验数据与假设均匀剪切流的理论计算进行比较时要谨慎。在一个简短的后记中，我们也总结了在伸长的长丝拉伸中颈缩开始的类似精神的标准。
2016-11-24 cond-mat.soft
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
The need for inertia in nonequilibrium steady states of sheared binary fluids
我们研究了二元流体在二维剪切流作用下的相分离。要做到这一点，我们引入了一个混合的有限差分/频谱模拟技术，与变换，使平凡的实施Lees-Edwards剪切周期性边界条件。对于系统的惯性，我们重现非平衡稳态在最近的格子玻尔兹曼研究报告。在零剪切下发生的畴变粗被施加的剪切流阻止，这恢复了由逆剪切速率设定的有限畴尺寸。相反，对于无惯性系统，我们没有发现没有有限尺寸效应的非平衡稳态的证据：粗化无限期地持续，直到典型的域尺寸达到系统尺寸，如在零剪切。我们提出了一个分析的论点，支持这一观察，并进一步提供了一个迄今为止令人困惑的性质的非平衡稳态与惯性可能的解释。
2007-10-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interfacial colloidal monolayers under steady shear: structure and flow profiles
本文研究了水/油界面上带电胶体单分子层的结构动力学与流变学响应之间的耦合，该界面由以受控角速度旋转的微盘驱动进入稳态剪切。该流动导致颗粒分层成与局部位置相关的剪切速率相关联的旋转同心环，这触发了两种不同的动力学状态：颗粒连续地移动（“流动”）靠近微盘，或者在更远的局部能量最小值之间表现出间歇性的“跳跃”。单层的剪切速率依赖的表面粘度可以从界面应力平衡中提取，给出“宏观”流动曲线，其行为对应于颗粒运动的不同微观制度。跳跃区域对应于表面屈服应力$η\sim τ_S^Y \dotγ^{-1}$，而流动区域表现出具有幂律剪切变稀特性的表面粘度。
2015-09-11 cond-mat.soft
Radius of Gyration in Shear Gradient Direction Governs Steady Shear Viscosity of Rouse-Type Model
本文基于Rouse型单链模型，推导了未缠结聚合物熔体应力张量与回转张量间的普遍关系，发现稳态剪切粘度由剪切梯度方向的回转半径主导。
2024-12-19 cond-mat.soft
Shear jammed, fragile, and steady states in homogeneously strained granular materials
利用一种新型的多环底库埃特剪切装置，研究了颗粒材料剪切时的堵塞相图。该装置使用小的基础摩擦力施加体积守恒的线性剪切，没有剪切带的颗粒系统组成的摩擦光弹性盘。由于其圆形几何形状，该装置可以产生任意大的剪切应变，并且剪切方向可以反转，使我们能够测量区分剪切堵塞和脆弱状态的特征。我们报告系统的测量应力，应变和接触网络结构的相边界，已难以访问由传统的实验技术，包括屈服应力曲线和堵塞曲线接近$ϕ_{SJ}\approx 0.74$，最小的包装分数支持剪切堵塞状态。我们观察到脆性状态下产生的大剪切应变范围内的$ϕ< ϕ_{SJ}$。我们还发现了一个过渡的准静态稳定流的特点，围绕$ϕ_{SJ}$的产量曲线作为包装分数的函数。在$ϕ_{SJ}$附近，平均接触数、组构各向异性和非振子分数都表现出斜率的变化。在$ϕ_{F}\approx 0.7$以上，稳定流动显示出与基础线性剪切剖面的可测量偏差，在$ϕ_c\approx 0.78$以上，流动局限于剪切带中。
2019-08-14 cond-mat.soft
Model-based image analysis of a tethered Brownian fibre for shear stress sensing
作用在生物相关表面上的剪切应力的测量是一个具有挑战性的问题，特别是在例如脉管系统的复杂环境中。虽然最近已经开发了通过合成生物学纳米棒的成像直接检测壁剪切应力的实验方法，但到目前为止，数据解释仅限于现象学随机游走建模、小角度近似和图像分析技术，这些技术没有考虑到从3D对象产生图像。在这份报告中，我们开发了一个数学和统计框架，以估计剪切应力从快速成像序列的基础上，首先随机建模的动态系留的布朗纤维在剪切流，其次是基于新的模型的图像分析，重建噬菌体的位置，通过解决图像形成的逆问题。这个框架的实验数据进行了测试，提供了第一个机械合理的分析的新的测定。以下内容进一步发展了半稀释悬浮液中的无束缚颗粒的已建立理论，这与例如无流动的布朗纳米线的研究有关，并在多学科图像分析领域提出了新的想法。
2017-08-02 cond-mat.soft physics.flu-dyn q-bio.QM
Mode-coupling theory for the steady-state dynamics of active Brownian particles
本文提出了一个二维球对称活性布朗粒子系统的稳态动力学理论。该理论的推导包括两个步骤。首先，我们将自推进积分出去，得到了粒子位置概率分布的多粒子演化方程。其次，我们利用投影算子技术和类模耦合因子分解近似导出了密度关联函数的运动方程。活性系统的非平衡特性通过稳态关联函数的存在来体现，该函数量化了粒子的微观稳态电流的空间相关性。该函数确定了短时动态对活动的依赖性。它还参与记忆矩阵的表达，从而影响长时间玻璃化动力学。
2019-03-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Weakly adhesive suspension shows rate-dependence in oscillatory but not steady shear flows
我们报告的非胶体颗粒悬浮液中的牛顿溶剂在40%的固体体积分数的流变测量。在振荡剪切（OS）流中发现了一个异常的、频率依赖的复数粘度，而在稳态剪切（SS）流中在相同的剪切速率下发现了一个恒定的动态粘度。我们发现，这种矛盾产生于OS和SS之间的微观结构差异，介导的弱粒子间的力量。代理颗粒悬浮液的离散元模拟证实了这一假设，并揭示了粘附诱导的剪切变稀机制，仅在OS中具有-1/5的斜率，与实验一致。
2020-06-08 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Shear-driven solidification of dilute colloidal suspensions
我们表明，剪切诱导的稀电荷稳定（DLVO）胶体的固化是由于剪切诱导的形成和破碎的大的非布朗集团之间的相互作用。虽然它们的尺寸受到破碎的限制，但它们的数密度随着剪切时间的增加而增加。在流动停止时，簇的密集堆积通过粒状键互连成刚性状态，每个键涉及大量的初级胶体键。在稀胶体悬浮液中出现的剪切驱动固化的图像结合了布朗体系的凝胶化和非热体系的堵塞。
2011-03-09 cond-mat.soft
Steady-state distributions of ideal active Brownian particles under confinement and forcing
我们开发了一种形式上精确的技术，用于获得非相互作用的活性布朗粒子在各种系统中的稳态分布。我们的技术从双向扩散方程理论的结果来解决稳态Smoluchowski方程的1-粒子分布函数。该方法被用来详细研究三种情况：1）限制在一个通道中，2）一个恒定的流量稳定状态，和3）在一个均匀的外场沉积。在每个场景中，已知的行为都被复制和精确量化，并呈现新的结果。特别是，在恒定通量状态下，我们推导出一个有效的扩散率，它插值之间的弹道行为的粒子轨迹在短距离和它们的扩散行为在大的距离。我们还计算了附近的壁，这补充了较早的研究远离壁的一部分，活性布朗粒子的沉降剖面。我们的技术很容易推广到其他活动模型，包括系统的活动建模的高斯有色噪声。
2017-04-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Steady base states for Navier-Stokes granular hydrodynamics with boundary heating and shear
研究了低密度单分散硬球颗粒气体（即具有非弹性碰撞的硬球理想单原子气体）的Navier-Stokes定态。我们提出了一个分类的均匀稳定状态，可以产生从剪切和温度（或能量输入）施加在边界（平行壁）。我们考虑对称和非对称的边界条件，并找到以前没有报道的稳定状态，包括线性温度分布的剪切状态。我们提供了明确的表达式为所有这些稳定状态的流体动力学配置文件。通过直接模拟Monte Carlo方法得到的颗粒气体Boltzmann动力学方程的数值解和分子动力学模拟验证了我们的结果。我们讨论了新的稳定状态的物理起源，并推导出Navier-Stokes流体动力学的有效性条件。
2009-04-25 cond-mat.soft
Viscous resuspension of non-Brownian particles: determination of the concentration profiles and particle normal stresses
我们进行本地测量的剪切速率和颗粒分数研究粘性再悬浮在非布朗悬浮液。将分散在较轻牛顿流体（Triton X100）中的PMMA球形颗粒的悬浮液在垂直库埃特池中剪切。在Shields数为10 - 3 ~ 1的范围内，测量了颗粒体积分数的垂向分布，并推导了颗粒正应力沿颗粒体积分数涡量方向的变化规律。
2019-07-03 cond-mat.soft
Memory-induced motion reversal in Brownian liquids
利用事件驱动的布朗动力学模拟和幂泛函理论研究了空间非均匀剪切下硬球的布朗动力学。我们研究密度和电流分布的稳态和瞬态动力学后，打开和关闭外部方波剪切力场。我们发现，一个致密的硬球流体（体积分数$\approx$ 0.35）进行全球运动反转后关闭剪切力场。我们使用幂泛函理论与空间非局部记忆内核来描述超绝热力的贡献，并获得良好的定量协议的理论结果与模拟数据。该理论为运动反转提供了一种解释：由于关闭后的记忆，内部超绝热非平衡力与外部驱动的电流相反。这种效应是真正的粘弹性：在稳定状态下，粘性力与电流相反，但在关闭后，它们弹性地产生相反的电流。
2019-10-08 cond-mat.soft
Signature of jamming under steady shear in dense particulate suspensions
在增加的施加剪切应力（$σ$）下，许多致密颗粒悬浮液的粘度急剧增加超过应力起始（$σ_0$），这种现象称为不连续剪切增稠（DST）。最近的研究指出，某些悬浮液在高颗粒体积分数（$ϕ$）下可以转变为应力诱导的类固体剪切堵塞（SJ）状态。SJ状态产生有限的屈服应力，因此不同于剪切增稠状态。在这里，我们研究的稳态剪切增稠行为形成的稠密悬浮液分散胶体聚苯乙烯颗粒（PS）在聚乙二醇（PEG）。我们发现，对于小的$σ$值的悬浮液的粘度作为$ϕ$的函数，可以很好地描述Krieger-Doughnut（KD）关系。然而，对于较高的$σ$（$>> σ_0$）值，KD关系系统地高估了测量的粘度，特别是对于较高的$ϕ$值。这种系统性偏差可以通过由于流动引起的固体样SJ状态的失效而导致的样品的弱化来合理化。使用Wyart-Cates模型，我们提出了一种方法来预测SJ开始从稳态流变测量。我们的结果进一步支持剪切下的样品边界的原位光学成像。
2019-11-22 cond-mat.soft
Tuning Steady Shear Rheology through Active Dopants
本研究通过数值模拟发现，少量活性掺杂剂即可高效引发流体化，且活性能量（掺杂比例乘推进速度平方）控制稳态剪切流变与玻璃化转变，为软材料力学性能微调提供定量策略。
2025-10-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quick starch guide: A perspective on shear thickening in dense non-Brownian suspensions
本文从实际流动条件出发，综述致密非布朗悬浮液剪切增稠研究的最新进展，并探讨如何将新提出的本构模型应用于管道流和斜面流等更真实场景。
2025-06-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dynamics and Topology of Flexible Chains: Knots in Steady Shear Flows
我们使用数值模拟的珠弹簧模型链，调查的构象的演变长而灵活的弹性纤维在稳定的剪切流。特别是，而开放的初始配置，并通过改变无量纲弹性参数，我们确定了两个不同的构象模式具有不同的最终大小，形状和方向。通过进一步的分析，我们确定了链中的滑节。最后，我们提供了一个“开放”三叶结的初始配置的例子，流解开，然后再次结，有时重复几次。拓扑结构的这些变化应反映在本体流变学和/或传输性质的变化中。
2015-01-25 cond-mat.soft
Slow Steady-Shear of Plastic Bead Rafts
本文报道了二维塑性微珠系统在稳态剪切作用下响应的实验测量结果。微珠漂浮在流体基底的表面上，并以库埃特几何形状经受缓慢、稳定的剪切。流动由固体状的不规则间隔组成，堵塞的行为，随后是应力松弛。我们报告的统计特征的应力波动作为几个参数，包括剪切速率和堆积密度的函数。在一个范围内的密度之间的发病流动的屈曲（过度包装）的系统，应力波动的概率分布基本上是独立的包装密度，颗粒分散性，和相互作用的潜力（通过改变基板）。最后，我们将所观察到的应力波动与其他复杂流体中观察到的应力波动进行了比较。
2004-10-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Testing the Wyart-Cates model for non-Brownian shear thickening using bidisperse suspensions
有一个越来越多的共识，剪切稠化的浓缩分散体是由应力引起的摩擦接触的形成驱动。这种现象的Wyart-Cates（WC）模型，其中接触的微观物理仅通过摩擦接触的分数$f$进入，可以成功地拟合弱多分散球体悬浮液的流动曲线。然而，它对“现实生活”、多分散悬浮液的有效性尚未得到认真的测试。通过对球的双分散混合物进行系统的模拟，我们表明，WC模型只适用于单分散的限制和失败时，大量的双分散性引入。我们追踪失败的模型，它无法区分大-大，大-小和小-小摩擦接触。通过拟合我们的数据，使用多分散类似物的$f$，分别取决于这些接触类型的每一个的分数，我们表明，剪切增稠的WC图片是不完整的。模型剪切增稠悬浮液的系统实验证实了我们的研究结果，但突出的重要挑战，严格测试WC模型与真实系统。我们的研究结果提出了新的问题的微观物理增稠的单分散和多分散系统。
2019-11-26 cond-mat.soft
Shear thinning of non-Brownian suspensions and its variation at different ambient conditions
不混溶的污染物通常涉及天然存在的悬浮液。其流动行为的变化很少被评估。在这里，我们调查的油基两相悬浮液的粘度的变化超过两年的时间，这是暴露于环境空气中的生产阶段。我们发现，空气的绝对湿度，这强烈地随季节变化，导致交换的水滴与悬浮液，大大改变其剪切稀化行为。只有在冬季，当湿度低，是后者接近理想的两相悬浮液。我们的测量表明，当悬浮固体颗粒的表面粗糙度足够低时，浸没的液滴保持在自由状态，有效地增加颗粒之间的排斥，削弱剪切稀化。相反，当粗糙度足够高时，浸没的液滴被捕获在颗粒表面上，通过水桥接诱导有吸引力的颗粒相互作用，增强剪切稀化。
2023-02-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Activated dynamics and effective temperature in a steady state sheared glass
我们进行非平衡分子动力学模拟测量剪切应力，平均固有结构能，和有效温度$T_{eff}$的剪切模型玻璃作为浴温度$T$和剪切应变速率的函数。对于高于玻璃化转变温度$T_0$的$T$，当应变速率接近零时，流变学接近牛顿极限并且$T_{eff}$接近$T$，而对于$T<T_0$，剪切应力接近屈服应力并且$T_{eff}$接近接近$T_0$附近的极限值。在高$T$、高应变率或低$T$下的剪切主导区，我们发现剪切应力和平均固有结构能均作为$T_{eff}$的函数塌陷到单一曲线上。这表明$T_{eff}$在此状态下控制行为。
2007-10-02 cond-mat.soft
Orientation and microstructure in sheared Brownian suspensions of anisotropic dicolloidal particles
取向和微观结构的研究在剪切布朗悬浮液的硬dicolloidal颗粒，与dicolloids建模为两个不同的半径和中心到中心的分离的熔融球。被认为是两种不同的颗粒形状命名为homestrium（纵横比1.1）和熔融哑铃（纵横比1.5）。颗粒之间的流体动力学相互作用的计算与修改后的润滑模型称为快速润滑动力学。对$0.3 \leq ϕ\leq 0.5$和Pèclet数之间的宽范围体积分数进行了研究，这些体积分数在$0 \leq Pe \leq 1000$之间。微观结构被发现是无序的，在所有的体积分数，虽然弱弦状有序的签名是明显的，特别是在$ϕ=0.5$ homestrant悬浮液在中高剪切速率（$Pe$在10-100的范围内）。观察到复杂的取向行为作为形状，剪切速率和体积分数的函数。在非常低的剪切速率下，在所有情况下观察到随机取向分布。在最高的剪切速率，取向分布在悬浮液中的homomorphic颗粒表现出一个转变，在所有的体积分数与涡轴对齐，而在悬浮液中的熔融哑铃它表现出一个偏移远离涡轴在低体积分数和一个可以忽略不计的位移在较高的体积分数。取向行为的进一步特征在于通过检查在速度梯度平面中的取向分布-在这种情况下，通常随着体积分数的增加而观察到与速度轴的增加的颗粒对齐，但随着剪切速率的增加而不普遍。作为剪切速率，体积分数和颗粒形状的函数的复杂取向行为的机制起源进行了描述。
2012-07-21 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Flow regime transitions in dense non-Brownian suspensions: rheology, microstructural characterisation and constitutive modelling
采用离散元方法模拟了考虑颗粒接触和流体动力润滑的稠密非布朗悬浮液的剪切流动。由此产生的流态被映射在固体体积分数，剪切速率，流体粘度和颗粒刚度的参数空间中。在临界体积分数$ϕ_c$以下，流变学由Stokes数控制，Stokes数区分粘性和惯性流动状态。高于$ϕ_c$，低和中等剪切速率下存在准静态区域。在非常高的剪切速率下，失去了对$ϕ$的依赖性，并探索了软颗粒流变学。流变状态之间的过渡与润滑对悬浮应力的贡献有关。微观现象的转变，如粒子间的力分布，织物和相关长度被发现对应于那些在宏观流动。受整体流变学的启发，提出了一种本构模型，该模型将粘性压力项与Chialvo，Sun和Sundaresan提出的干颗粒模型相结合[Phys.Rev.E.2004]。\textbf{85}，021305（2012）]。该模型成功地捕捉流态过渡。
2014-12-11 cond-mat.soft
