Non-Newtonian rheology in inertial suspensions of inelastic rough hard spheres under simple shear flow
从Boltzmann动力学方程出发，研究了非弹性粗糙硬球惯性悬浮体在简单剪切流作用下的非牛顿输运性质。粗糙硬球上的间隙气体的影响是通过一个Fokker-Planck广义方程旋转球占的平移和旋转自由度的晶粒与背景粘性气体的耦合建模。广义Fokker-Planck项是线性$\mathbf{v}$和角$\boldsymbolω$速度空间中两个普通Fokker-Planck微分算子之和。通常，每个Fokker-Planck算子由阻力项（与$\mathbf{v}$和/或$\boldsymbolω$成比例）加上根据背景温度$T_\text{ex}$定义的随机朗之万项构成。波尔兹曼方程通过两种不同但互补的方法求解：（i）通过Grad矩法，以及（ii）使用适用于非弹性粗糙硬球的Bhatnagar-Gross-Krook（BGK）型动力学模型。如发生在\emph{smooth}非弹性硬球的情况下，我们的研究结果表明，温度和非牛顿粘度急剧增加，而第四度的速度矩也表现出$S$形状的剪切速率（不连续剪切增稠效应）的增加。特别是，虽然高水平的粗糙度可能会稍微衰减的跳跃的粘度相比，光滑的情况下，相反的情况下发生的旋转温度。作为这些结果的应用，线性稳定性分析的稳定的简单剪切流的解决方案也进行了显示，有稳定的解决方案成为线性不稳定的参数空间的区域。
2020-07-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The rheology of concentrated suspensions of arbitrarily-shaped particles
我们提出了一个改进的有效介质理论，以获得在任意体积分数的颗粒悬浮液的粘度的浓度依赖性。原则上，我们的方法可以应用于任何颗粒形状，只要在稀释极限下的特性粘度是已知的，并且颗粒不会太长。该程序允许构建一个连续介质模型，其中粒子之间的相关性通过有效体积分数引入。我们已经使用球体、椭圆体、圆柱体、哑铃和其他复杂形状测试了该过程。在硬球形颗粒的情况下，我们的表达式大大改善了以前的模型，如广泛使用的Krieger-Doughnut关系。最终获得的表达式的粘度尺度与有效体积分数，并显示出显着的协议与实验和数值模拟在各种各样的情况。
2010-05-31 cond-mat.soft
Rheology of Wormlike Micelles : Equilibrium Properties and Shear Banding Transition
本文综述了近十年来蠕虫状胶束溶液的结构和流变性的实验和理论研究结果。我们专注于线性和非线性粘弹性，并强调与聚合物的类比。在对表面活性剂体系进行全面综述的基础上，本文的研究表明，半稀溶液和浓溶液存在标准流变行为。这种行为的一个特征是与非线性力学响应中的应力平台相关联的剪切带过渡。对于浓溶液，我们表明，在高原地区的剪切带是各向同性和双曲型。
2004-06-28 cond-mat.soft
A mode-coupling theory for the pasty rheology of soft glassy materials
本文介绍了一个简单的模式耦合模型，用于计算水流作用下的浓悬浮物。该模型表现出一个堵塞过渡，和应力与剪切速率的关系，这是非常相似的实验结果。也就是说，对于较高的剪切速率，牛顿状态或屈服应力之后是应力的缓慢变化，而对于非常大的剪切速率，牛顿状态或屈服应力之后是表观牛顿状态。另一个惊人的结果是，在振荡应变下，即使在堵塞状态下，系统也表现出依赖于应变幅度的弛豫时间。
1998-05-28 cond-mat.soft
Auto-electrophoresis in non-Newtonian media: interaction of rheology and electrocatalytic parameters
生物友好的合成自泳游泳者的可能应用的最新发现，促使研究人员在调查各种运动产生机制，以优化相同的操作特性。在本文中，我们模拟了非牛顿介质中的金铂球泳子的自电泳运动。鉴于许多生物流体严格遵循广义牛顿流变学的事实，周围游动介质的流变学被认为遵循Carreau-Yasuda粘度模型。进一步捕捉实验观察到的过氧化氢浓度和反馈产生的质子浓度对表面阳离子通量的影响，我们将一个米氏-Menten表面反应动力学。电催化效率被定义为一个相当于被动拖曳颗粒的游泳成本和通过表面反应输入的化学能之间的比率，被用来评估的流变参数对游泳者的性能的影响。结果表明，周围流体的剪切变稀和剪切增稠性质导致的游泳者速度的增加和减少，分别。然而，剪切稀化效应的增加并不总是保证微型游泳器的有效操作。粒子速度与粒子上的阻力减小之间的竞争决定了推进效率是否会随着幂律指数的变化而相对增大或衰减。我们进一步报告的存在性最大效率点的一些特定范围内的Weissenberg数和最佳的幂律指数。此外，这种最佳操作条件的行为强烈依赖于流变学和电催化参数之间的非平凡和高度耦合的相互作用。
2018-07-21 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Orientational dynamics and rheology of active suspensions in weakly viscoelastic flows
本文研究弱粘弹性剪切流中微型游泳者悬浮液的取向动力学与流变学，发现活性粘弹性应力改变 Jeffery 轨道，pusher 型游泳者可抵抗旋转，且活性与弹性响应显著放大游泳者诱导粘度，使超流态在更低体积分数下出现。
2023-09-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Hydrodynamic aggregation of membrane inclusions due to non-Newtonian surface rheology
本研究利用洛伦兹互易定理，揭示了非牛顿表面流变学导致的膜包裹体间长程水动力相互作用，提出蛋白质聚集机制，并通过平均场模型和数值模拟验证了六角晶体的形成。
2023-04-12 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Rheology of concentrated suspension of fibers with load dependent friction coefficient
本研究通过直接数值模拟，发现接触应力和载荷相关摩擦主导浓缩柔性纤维悬浮液粘度，且堵塞体积分数随长径比和粗糙度增加而降低。
2025-01-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Rheology of human blood plasma: Viscoelastic versus Newtonian behavior
我们研究了人血浆在剪切流和拉伸流中的流变特性。虽然我们可以确认在实验分辨率内的剪切流的牛顿行为，我们发现在毛细管破裂流变仪的纯拉伸流的血浆的粘弹性行为。在具有收缩-膨胀几何形状的微流体装置中测试血浆的粘弹性对毛细血管血流的影响。压差测量表明，等离子体具有显着的流动阻力相比，纯水。补充测量表明，等离子体的粘弹性甚至可能导致在某些条件下的粘弹性不稳定性。我们的研究结果表明，血浆的粘弹性不应被忽视，在未来的研究血液流动。
2013-02-17 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Rheology of a Supercooled Polymer Melt
采用分子动力学模拟对由短链组成的聚合物熔体在静态和剪切条件下进行了模拟。应力松弛函数$G(t)$在相对早期阶段呈现拉伸指数形式，在静态过冷状态下最终遵循Rouse函数。施加剪切后的瞬态应力演化对于小于0.1的应变服从线性增长$\int_0^t dt'G(t')$，然后饱和成非牛顿粘度。在稳定状态下，强烈的剪切稀化和延长链成椭球形被发现在非常小的剪切。在这些例子中，应力的玻璃态分量大大增强。
1999-06-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Study of the Liquid/Vapor Interfacial Properties of Concentrated Polyelectrolyte-Surfactant Mixtures Using Surface Tensiometry and Neutron Reflectometry: Equilibrium, Adsorption Kinetics and Dilational Rheology
本研究采用表面张力法和中子反射法，研究聚电解质与相反电荷表面活性剂混合物的液气界面吸附，揭示其两步吸附平衡机制，为相关体系的物理化学特征理解提供支撑。
2024-01-27 cond-mat.soft
Impact of polyelectrolyte adsorption on the rheology of concentrated Poly(N-Isopropylacrylamide) microgel suspensions
研究了三种水溶性聚电解质对浓缩PNIPAm微凝胶悬浮液流变性的影响，发现PE的电荷符号、浓度和疏水性在温度高于体积相变温度时显著改变凝胶网络强度，揭示了静电作用在热敏微凝胶中的关键调控作用。
2023-05-20 cond-mat.soft
Rheology of distorted nematic liquid crystals
我们使用晶格玻尔兹曼模拟的贝里斯-爱德华兹制定的线虫动力学探测的响应，在剪切和Poietille流的边界处的锚定冲突的液晶。我们关注的几何形状是混合排列的双极（HAN）电池，在设备中很常见。在两相流中，由于指向矢场的弹性畸变而产生的回流效应使速度分布呈现出强烈的非牛顿性和不对称性。随着向各向同性相的转变的接近，这些效应逐渐变弱。然而，如果流体被加热到转变点以上，则在剪切带形成的动力学中出现另一种不对称性。
2003-08-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase separation and rheology of segregating binary fluid under shear
该研究利用分子动力学模拟考察三维二元液体混合物在简单剪切下的相分离、畴区各向异性及剪切应力与超额黏度，揭示低剪切呈牛顿行为、强剪切发生非牛顿转变。
2024-12-03 cond-mat.soft
Towards local rheology of emulsions under Couette flow using Dynamic Light Scattering
我们提出了局部速度测量在剪切下使用外差动态光散射乳液。研究了两种乳状液：体积分数为$ϕ=20$ %的稀体系和体积分数为$ϕ=75$ %的浓体系。两个系统中的速度剖面都清楚地表明了壁面滑移的存在。我们调查的滑移速度作为剪切应力的函数的演变，并讨论了壁滑移经典用于流变学校正的有效性。集中在散装流，我们表明，稀体系是牛顿和浓缩乳液剪切稀化。在后一种情况下，速度曲线的曲率与全球流变数据一致的剪切稀化指数0.4是相容的。然而，即使个别配置文件可以占一个幂律流体（有或没有屈服应力），我们无法找到一个固定的参数集，将适合整个范围内的应用剪切速率。因此，我们的数据提出了这样一个集中的系统的全球流量曲线的定义的问题。这些结果表明，局部测量是标准流变工具的重要补充。它们进行了讨论，在最近的工作软玻璃材料。
2002-11-01 cond-mat.soft
Revisiting ignited-quenched transition and the non-Newtonian rheology of a sheared dilute gas-solid suspension
本文以各向异性麦克斯韦分布函数为单粒子分布函数，分析了剪切作用下由非弹性硬球组成的气固稀悬浮体的流体力学和流变学。得到了颗粒温度和二阶矩张量的三个不变量随Stokes数（$St$）、平均密度（$ν$）和恢复系数（$e$）的变化的封闭解.当斯托克斯数小时，发现高温和低温的多个状态，从而分别恢复Tsao I & Koch（J. Fluid Mech.，1995年）。相图是在三维（$ν, St, e$）空间中构建的，该空间描绘了点燃态和淬灭态及其共存的区域。的颗粒相剪切粘度和法向应力差的解析表达式，以及淬火和点燃状态的相关标度关系。在任何$e$下，剪切粘度随着剪切速率的增加而经历不连续的跳跃（即~不连续的剪切增稠）。第一个（${\mathcal N}_1$）和第二个（${\mathcal N}_2$）正应力差也经历了类似的一级转变：（i）随着$St$的增加，${\mathcal N}_1$从大的正值跳跃到小的正值，（ii）随着${\mathcal N}_2$从正值到负值，${\mathcal N}_2$的符号变化与系统从淬灭状态到点燃状态的转变相一致。优越的预测本理论的标准格拉德的方法和Chapman-Enskog解决方案证明通过比较的传输系数与模拟数据的范围内的斯托克斯数和恢复系数。
2017-06-14 cond-mat.soft
Design of eco-friendly fabric softeners: structure, rheology and interaction with cellulose nanocrystals
浓缩的织物柔软剂是水基制剂，其含有约10 - 15 wt. %的主要由棕榈油合成的双尾酯季铵盐表面活性剂。在最近的专利中，显示了包含在今天的制剂中的表面活性剂的显著部分可以减少约50%并且被天然瓜尔胶聚合物替代，而不会对沉积和软化性能产生有害影响。我们目前研究这些柔软剂配方的结构和流变性，并确定这些效果的起源机制。使用的聚合物添加剂是瓜尔胶多糖，一种是阳离子的，一种是通过添加羟丙基改性的。使用光学和低温透射电子显微镜，小角度光和X射线散射，最后流变学的配方与瓜尔胶聚合物进行了研究。类似的技术应用于研究柔软剂和纤维素纳米晶体的相行为，这里考虑作为棉花的模型。酯季铵盐表面活性剂显示组装成微米级囊泡在稀释和浓缩制度。在前者中，加入少量瓜尔胶不会损害囊泡结构和稳定性。在集中的制度，阳离子瓜尔胶诱导与耗尽相互作用的局部拥挤，并导致形成一个局部的层状秩序。在流变学中，将聚合物浓度调节为表面活性剂浓度的十分之一足以抵消与表面活性剂减少相关的弹性性能的降低。总之，我们已经表明，通过适当选择天然添加剂，可以将织物调理剂中表面活性剂的浓度降低约一半，这一结果可能代表当前家庭护理配方的重大突破。
2018-04-25 cond-mat.soft
Dissipation and Rheology of Sheared Soft-Core Frictionless Disks
我们使用数值模拟来研究不同耗散模型对二维大质量软核无摩擦圆盘剪切流变学的影响。我们表明，牛顿（过阻尼）与Bagnoldian（惯性）流变学的存在有关的磁盘的大型连接集群的形成，并急剧过渡可能存在于两者之间的系统参数的变化。在强非弹性碰撞的极限下，我们发现流变曲线在对应于适当的无量纲应变率时会塌陷到一个明确定义的极限。
2014-09-17 cond-mat.soft
Convective Nonlinearity in Non-Newtonian Fluids
在应力屈服时间无限大的极限下，粘弹性、非牛顿流体（如聚合物熔体）的流体动力学方程必须简化为固体的流体动力学方程。这条信息足以唯一地确定非线性对流导数，流变学文献中的一个持续的争论点。
2000-10-18 cond-mat.soft
Qualitative difference in rheology between fragile and network-forming strong liquids
我们阐明了脆弱和网络形成强液体之间的流变学的质的差异。在流场中，结构构型根据流动对称性而发生畸变，而相互作用势的形式保持不变。这种不匹配在流场下的松弛机制中的作用对于理解剪切变稀机制是至关重要的，并且在强玻璃形成体和脆玻璃形成体之间是不同的。在脆性玻璃形成体中，剪切稀化可归因于{ \it有效密度}的剪切诱导降低。相反，在强玻璃形成剂中，剪切诱导的{ \it有效活化能}的降低是松弛显著加速的可能来源。我们的简单预测的交叉剪切速率，$\dotγ_{\rm c}$，从牛顿到非牛顿的行为，可以表示在实验观测：在脆弱的液体，$\dotγ_{\rm c}=(ρ\partial τ_α/\partial ρ)^{-1}$，其中$ρ$和$τ_α$的密度和结构弛豫时间，分别在强液体，$\dotγ_{\rm c}= (τ_αΔE_0 /T)^{-1} $，其中$T$和$ΔE_0$的温度和平衡活化能，分别。这些预测是一致的分子动力学模拟的结果为四个不同的玻璃形成者：两个脆弱的和两个强大的。这种不同的路线，非牛顿流体的响应有关的差异，在松弛动力学中的密度的作用。
2018-06-12 cond-mat.soft
Rheology of an inverted cholesteric droplet under shear flow
采用格子Boltzmann方法研究了对称剪切流场中胆甾相液晶介质中准二维各向同性液滴的动力学行为。我们考虑一个几何形状，其中流动方向是沿轴的的轴，因为这种设置表现出显着的粘弹性对外部应力的响应。我们发现，动力学依赖于剪切速率的大小，液晶在液滴界面的锚定强度和手性。在低剪切速率和弱界面锚定条件下，体系表现出非牛顿行为，而在高剪切速率和强界面锚定条件下，体系表现出类牛顿行为。这是通过估计二次流动剖面，即沿面外方向出现的流动（不存在于完全牛顿流体，如水），并通过监测缺陷的形成和动态改变显着的系统的流变响应来研究的。
2018-07-12 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Steady-state rheology and structure of soft hybrid mixtures of liquid crystals and magnetic nanoparticles
使用非平衡态分子动力学模拟，我们研究了一个模型的混合物的液晶（LC）和偶极软球（DSS）代表磁性纳米粒子的流变学。使用Lees-Edwards周期性边界条件，以不同的剪切速率剪切散装各向同性LC-DSS混合物。研究了不同偶极偶联强度（$λ$）的DSS体系的稳态流变性能以及剪切对体系微观结构的影响。我们发现，在大的剪切速率下，混合物表现出剪切稀化行为的所有考虑值的$λ$。在$λ$的低和中间值下，随着施加的剪切速率的增加，观察到从牛顿行为到非牛顿行为的交叉。相反，对于大的$λ$值，在所考虑的剪切速率范围内未观察到这种交叉。而且，非牛顿状态的程度随着$λ$的增加而增加。这些特征可以通过剪切引起的微观结构变化来理解。特别是，液晶显示剪切诱导的各向同性到的剪切速率与剪切速率依赖程度的剪切有序的过渡。的DSS显示剪切诱导的有序仅为大值的$λ$，其中的颗粒自组装成链。此外，在大$λ$和低剪切速率下，我们的模拟表明DSS形成铁磁畴。
2019-10-18 cond-mat.soft
Exact Rheology of Uniform Shear Flow in a Gas of Inelastic and Rough Maxwell Particles
Universidad de Extremadura（埃斯特雷马杜拉大学）；Universidade Federal do Paraná（巴拉那联邦大学）
研究了粗糙Maxwell颗粒气体中均匀剪切流的精确流变学，推导了非牛顿粘度和摩擦系数的表达式，揭示了粗糙度对流变性质的非单调影响。
2026-08-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-monotonic Rheology and Stress Heterogeneity in confined Granular suspensions
该研究系统探究边界约束对稠密颗粒悬浮液剪切增稠流变的影响，发现高受限条件下的非单调流动曲线，结合原位应力观测揭示其与应力非均质性的关联，为调控悬浮液流变特性提供了新思路。
2024-05-29 cond-mat.soft
Rheology of dense granular suspensions under extensional flow
我们研究了颗粒悬浮体在各种拉伸变形和简单剪切下的数值模拟。的粘度和Trouton的比率（拉伸剪切粘度的比率）的固体体积分数$ϕ$接近零惯性的极限的函数计算。无摩擦颗粒的悬浮液遵循牛顿Trouton的比例$ϕ$一直到$ϕ_0$，一个通用的卡点，是独立的变形类型。与此相反，摩擦颗粒导致的变形类型相关的堵塞分数$ϕ_m$，这是最大的剪切流。因此，特劳顿的比率从牛顿开始，但发散为$ϕ\toϕ_m$。我们解释了这种差异，在悬浮液中的摩擦颗粒考虑在堵塞的颗粒排列。虽然无摩擦颗粒悬浮液在堵塞时具有几乎各向同性的微结构，但摩擦允许更多的各向异性接触链，这允许在较低的$ϕ$下堵塞，但引入了协议依赖性。最后，我们提供的证据表明，粘性数流变学可以从剪切延伸变形，特别是成功的崩溃无摩擦颗粒。拉伸变形是悬浮液流变学中的一个重要类别，与浆料加工、造粒和高性能材料有关。
2018-04-22 cond-mat.soft
Microfluidic rheology of soft colloids above and below jamming
使用定制的微流体流变仪研究了软胶体球悬浮液在堵塞附近的流变学，该流变仪提供了几十年来的应力与应变率。我们发现在堵塞浓度以下的非牛顿行为和屈服应力行为在它上面。数据可以折叠到两个分支的临界标度指数，同意基于赫兹接触和粘性阻力的预期。这些结果支持的结论是，干扰是类似的临界相变，但与相互作用相关的指数。
2010-09-22 cond-mat.soft
Non--Newtonian viscosity of interacting Brownian particles: comparison of theory and data
最近的第一性原理的方法来致密的胶体悬浮液的非线性流变学的评估和剪切系统接近其玻璃化转变的模拟结果进行比较。预测的情况下，一个普遍的过渡之间的玻璃和非牛顿（剪切变稀）流体流动的屈服的结构动力学似乎很好地遵守，和简化模型内的计算合理化的数据在剪切速率和粘度的变化高达30年。
2002-10-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheology of a concentrated suspension of spherical squirmers: monolayer in simple shear flow
一个集中的，垂直单层相同的球形蠕动，这可能是底部重，并受到线性剪切流，模拟计算两种不同的方法：斯托克斯动力学，和润滑理论为基础的方法。惯性可以忽略不计。目的是计算有效剪切粘度，并且在可能的情况下，计算法向应力差作为球体面积分数$ϕ$、蠕动参数$β$的函数（与蠕动者的主动应力波与其游动速度的比率成比例），游动速度与剪切流的典型速度的比率$Sq$，底部重度参数$G_{bh}$，剪切流与水平线形成的角度$α$，以及两个参数，这两个参数定义了在计算上需要的排斥力，以防止当它们的距离小于临界值$εa$时蠕动体重叠，其中$ε$非常小，而$a$是球体半径。斯托克斯动力学方法允许计算$ϕ$值至$0.75$值的流变学量;润滑理论方法可用于计算$ϕ> 0.5$。这项工作的一个主要发现是，尽管有非常不同的假设，两种方法的计算给出重叠的结果作为$ϕ$的函数的粘度范围$0.5 < ϕ< 0.75$。这表明，润滑理论，仅基于近场相互作用，包含了大部分相关的物理，并考虑到更远的粒子比最近的相互作用是不必要的描述占主导地位的物理。
2020-04-29 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Bi-axial shear of confined colloidal suspensions: the structure and rheology of the vorticity-aligned string phase
利用一种新型的双轴共焦流变仪，我们研究了约束条件下剪切胶体悬浮液的结构和流变性。与以前的工作一致[X. Cheng \textit{et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.}，2011，109，63]，我们在单轴剪切下在中等浓度的胶体悬浮液中观察到涡旋对齐的弦相。使用双轴剪切协议，我们直接操纵的字符串结构的方向和形态。同时，我们使用双轴力测量装置测量了沿流动和涡度方向的悬浮液流变学。我们的研究结果表明，尽管高度各向异性的微观结构，悬浮液粘度保持各向同性和恒定的剪切速率探索。这些结果表明，流体动力学的贡献占主导地位的悬浮液响应。此外，他们强调双轴共焦流变仪的能力，阐明复杂流体的微观结构和流变学之间的关系。
2013-05-31 cond-mat.soft
Fluid-Glass-Jamming Rheology of Soft Active Brownian Particles
本研究数值模拟软活性布朗粒子二元混合物的剪切流变，发现低剪切速率下牛顿区、高剪切速率下剪切变稀及高密度下屈服应力，构建活性替代温度的流体-玻璃-堵塞相图，表明致密无序活性固体主要由无热堵塞主导。
2023-10-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Glass and Jamming Rheology in Soft Particles Made of PNIPAM and Polyacrylic Acid
软胶体的相行为已经引起了极大的关注，由于大量的各种新的现象出现，从他们的能力，包装在非常高的体积分数。在这里，我们报告的互穿聚合物网络微凝胶组成的聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）和聚丙烯酸（PAAc）在固定的PAAc含量作为重量浓度的函数的流变学测量。我们发现了三种不同的流变学制度的特点，三种不同的状态：牛顿剪切稀化流体，有吸引力的玻璃，其特征在于屈服应力，和堵塞状态。我们讨论了驱动这些状态形成的可能的分子机制。
2022-02-24 cond-mat.soft
Rheology of Polydisperse non-Spherical Graphite Particles Suspended in Mineral Oil
我们研究了填料浓度和微观物理对悬浮在牛顿矿物油中的多分散片状石墨颗粒的流变性的作用。在稳定剪切下，我们的样品表现出剪切变稀和屈服行为观察到的体积分数$ϕ> 0.18$。时间-温度的叠加，观察到使用阿耳忒弥斯型水平位移因子，给出的流动活化能，这是依赖于石墨的体积分数，这表明浓度依赖性的贡献，在悬浮液中的弛豫过程。的流动曲线拟合的约束为基础的模型，表明流动行为是由摩擦和粘合剂接触，与模型表明，粘合剂的应力是温度依赖性的控制。
2022-10-26 cond-mat.soft
Stress controlled rheology of dense suspensions using transient flows
当施加的应力超过一定阈值时，牛顿液体中的硬颗粒的稠密悬浮液可以被剪切堵塞。然而，从流体到固化状态的这种堵塞转变不能用常规的稳态流变学来探测，因为材料内部的应力分布不能以足够的精度来控制。在这里，我们介绍和验证的方法，克服了这个障碍。生成快速传播的剪切前沿，并用于建立良好控制的局部应力条件，扫过材料。利用这种瞬态流动，我们能够跟踪如何一个稠密的悬浮液接近其剪切堵塞状态动态，并可以定量映射出的起始应力凝固在一个状态图。
2018-10-28 cond-mat.soft
Structure and rheology of suspensions of spherical strain-hardening capsules
我们研究了加工硬化球形胶囊的流变学，从稀到浓的制度下的约束剪切流，使用三维数值模拟。我们考虑了毛细管数、体积分数和膜不可伸展性对颗粒变形和有效悬浮粘度以及悬浮液法向应力差的影响。悬浮液显示剪切稀化行为，这是软颗粒如乳液液滴、囊泡、应变软化胶囊和红细胞的特征。我们发现，膜的不可伸展性对流变性起着重要的作用，几乎可以抑制剪切变稀。对于浓悬浮液的膜的不可扩展性上的正常应力差的非单调依赖性被观察到，反映了类似的行为的颗粒形状。相反，有效悬浮液粘度增长并最终饱和，达到非常大的不可扩展性，接近固体颗粒极限。从本质上讲，我们的研究结果表明，加工硬化胶囊共享的流变学特性取决于面积膨胀剪切弹性模量的比例与软颗粒和固体颗粒。此外，悬浮液粘度表现出一个普遍的行为，由毛细管数和膜的不可扩展性所定义的参数空间，当引入颗粒的几何形状的变化在稳态的体积分数的定义。
2020-11-06 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Rheology of inelastic hard spheres at finite density and shear rate
考虑非弹性光滑硬球的颗粒流体，我们讨论的条件描绘的流变学制度，包括牛顿，Bagnoldian，剪切稀化，剪切增稠行为。我们开发了在玻璃化转变密度附近的有限剪切速率和密度下有效的动力学理论，预测了控制参数实际相关值下的粘度和拜格诺系数。确定的剪切应力$σ$的剪切速率$\dotγ$，和屈服应力的预测全流曲线完成我们的讨论来自第一原理的颗粒流变学。
2018-07-11 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Shear-Rate Dependent Surface Tension of Glass-Forming Fluids
本文研究了非牛顿玻璃态流体界面，发现其表面张力依赖于剪切率，并利用压力各向异性提取出真实的剪切率依赖性表面张力，为复杂流体界面流变学测量提供了新见解。
2025-08-11 cond-mat.soft
Quantification of the volume-fraction reduction of sheared fragile glass-forming liquids and its impact on rheology
本研究通过分子动力学模拟量化剪切脆弱玻璃形成液体的体积分数降低，发现轻微降低显著减小粘度，并提出仅依赖实验可观测量的非线性本构方程，为自由体积概念提供新视角。
2024-02-05 cond-mat.soft
Theory of locomotion through complex fluids
微生物如细菌通常在不能归类为牛顿流体的流体环境中游动。许多生物流体含有聚合物或其他异质性，这可能产生复杂的流变学。对于一组给定的边界条件，在复杂的流体中，流动可能会有很大的不同，而非牛顿应力可以改变微生物本身的步态。流体中的异质性也可以通过生物体本身的量级上的长度尺度来表征，从而导致额外的动态复杂性。在这一章中，我们提出了一个复杂的流体中的小规模运动的理论概述，重点是最近的努力量化非牛顿流变学对游泳微生物的影响。
2015-06-28 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Unified study of glass and jamming rheology in soft particle systems
我们数值研究了大体积分数下软排斥颗粒的剪切流变学。粘性耗散和热运动之间的相互作用的结果在多个流变制度，包括牛顿，剪切稀化和屈服应力制度附近的“胶态”玻璃化转变时，热波动是重要的，跨越到定性类似的制度附近的“堵塞”过渡时，耗散占主导地位。在交叉区，玻璃和堵塞扇区共存，并给出复杂的流量曲线。虽然玻璃和堵塞限制的特点是类似的宏观流动曲线，我们表明，它们发生在不同的时间和应力尺度，并对应于不同的微观动力学。我们提出了一个简单的流变模型描述的玻璃堵塞交叉的流量曲线，并讨论了我们的研究结果的实验意义。
2012-07-07 cond-mat.soft
Nonlinear rheology of Laponite suspensions under an external drive
研究了合成粘土Laponite胶体悬浮体在均匀剪切应变作用下的非线性流变行为。我们表明，外部驱动器导致急剧放缓的老化动力学，甚至在某些情况下，在振兴的系统。在剪切下，在令人惊讶的长时间后，在静止时观察到的自发老化过程被抑制。然后，系统达到非平衡稳定状态，其特征在于取决于所施加的剪切速率的复数粘度。此外，玻璃表现出非牛顿剪切稀化行为。这些流变行为证实了最近的数值和理论预测。
2003-03-24 cond-mat.soft
Particle shapes leading to Newtonian dilute suspensions
众所周知，颗粒在粘性流体中的悬浮液可以显著影响流变学，即使在稀悬浮液中也产生显著的非牛顿响应。然而，这是不清楚的先验粒子形状导致这种行为。我们提出了两个简单的对称性条件的形状，这是足够的稀悬浮液是牛顿的所有应变大小和一个足够的牛顿行为的小应变。我们还构造了一类形状薄，刚性杆没有发现的对称性参数共享此属性为小应变。
2019-12-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Microstructure and rheology of finite inertia neutrally buoyant suspensions
采用基于离散Boltzmann流体模型和颗粒牛顿动力学的格子玻尔兹曼方法（LBM），研究了有限惯性条件下中性浮力硬球颗粒在牛顿流体中悬浮液的微观结构和流变特性。悬浮液进行简单剪切流和性能的雷诺数和体积分数，$ϕ$的函数进行了研究。惯性由颗粒尺度剪切流雷诺数$Re = \frac{ρ\dotγa^{2}}μ$表征，其中$a$是颗粒半径，$\dotγ$是剪切速率，$ρ$和$μ$分别是流体的密度和粘度。研究了惯性和体积分数对$0.005\leqslant Re \leqslant 5$和$0.1\leqslant ϕ\leqslant 0.35$的影响。利用对分布函数$g(\boldsymbol{r})$研究了流动诱导的微观结构。不同的应力机制，包括那些由于表面牵引力（应力波），加速度，和雷诺应力由于速度波动计算和它们的影响上的第一和第二法向应力差，颗粒压力和悬浮液的粘度进行了详细说明。给出了质点力和力矩的概率密度函数。
2014-03-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Active dry granular flows: rheology and rigidity transitions
采用离散元法（DEM）数值模拟研究了由硬颗粒组成的自推进摩擦密相颗粒流的本构关系。我们表明，流变学，其中涉及的动态摩擦$μ$和体积分数$ϕ$的惯性数$I$，取决于一个无量纲数$\mathcal{A}$，其中比较的主动力的围压。两个液体/固体的转变-在麦克斯韦刚性的意义上-观察。一旦启动活性，填料就变成一种“活性固体”，其平均颗粒接触数大于等静压值。$μ$和$ϕ$的准静态值随着$\mathcal{A}$的增加而减小。在活性$\mathcal{A}_t$的一个有限值，对应于均衡条件，第二个“主动刚性过渡”被观察到超过该准静态值的摩擦消失和流变学成为牛顿。对于$\mathcal{A}>\mathcal{A}_t$，我们提供了一个高度间歇性的动态的这种“活跃的流体”的证据。
2016-11-14 cond-mat.soft
S-Shaped Flow Curves of Shear Thickening Suspensions: Direct Observation of Frictional Rheology
研究了简单球形颗粒浓悬浮液的流变行为。在受控应力下，该系统表现出S形流动曲线（应力与剪切速率），在低粘度牛顿制度和剪切增稠制度之间具有负斜率。在控制剪切速率下，观察到两种状态之间的不连续转变。用一种新的荧光探针进行的应力可视化实验表明，摩擦是剪切增稠的起源。应力可视化显示，如果施加介于高应力分支和低应力分支之间的应力，则系统中的应力保持均匀（无剪切带）。S形剪切增稠则是由于在增加应力时颗粒之间摩擦力网络的不连续形成。
2015-06-03 cond-mat.soft
Shear Induced Pressure Determines a Reduction in Polymer Radius
剪切引起的颗粒压力已被测量和建模的颗粒的浓缩悬浮液。重要的是，在聚合物流变学中，剪切诱导的颗粒压力的重要性尚未被认识到。剪切诱导的颗粒压力导致聚合物链上的向内压力，导致剪切依赖性压缩力。力平衡方程的分析形式，包括剪切诱导的颗粒压力的影响预测减少的聚合物滴的大小和降低的粘度与增加的剪切速率，如已经观察到的实验。幂律行为被发现的粘度符合一般行为观察到的高浓度的聚合物溶液和熔体的流变学。不同的权力被发现的行为取决于浓度制度。
2019-11-21 cond-mat.soft
Rheology of weakly wetted granular materials - a comparison of experimental and numerical data
剪切单元模拟和弱润湿颗粒（几个体积百分比的液体粘合剂）的实验进行了比较，目的是了解他们的流动流变学。应用实例是由砂和液体粘结材料制成的射芯金属铸造用型芯。实验是用库埃特式旋转粘度计进行的。弱润湿颗粒材料由石英砂和少量牛顿液体组成。为了比较，干砂的实验也进行了修改配置的粘度计。数值模型涉及球形，单分散颗粒与接触力和一个简单的液桥模型的两个颗粒之间的个别毛细桥。不同的液体含量和性质导致不同的流动流变学时，测量剪切应力-应变关系。在弱润湿颗粒材料的实验中，对于所有剪切速率，表观剪切粘度$η_g$与惯性数$I$成反比。相反，在干燥的情况下，在$I$中观察到中等剪切速率下的中间结垢制度成反比二次。在模拟中，这两个缩放制度被发现为干和湿颗粒材料以及。
2014-09-12 cond-mat.soft
Irregular Motion of a Falling Spherical Object Through Non-Newtonian Fluid
物体通过非牛顿流体的下落是一个有趣的问题，这取决于流体流变学的细节。在本文中，我们报告了球形物体通过两种非牛顿流体：Laponite和头发凝胶的沉降。已经报道了下落物体在通过合成粘土Laponite的触变性胶体悬浮液时的行为具有许多行为状态。在这里，我们报告观察到一个新的制度，观察到不规则的运动。我们认为，这种不规则的运动可以解释为混沌的发病。这种状态的观察取决于下落球体的大小、流体的弛豫时间和悬浮液中颗粒的浓度。凝胶（一种屈服应力聚合物流体）中的类似实验没有揭示这种行为。
2011-08-17 cond-mat.soft
Influence of active breathing on rheology and jamming of amorphous solids: insights from microscopic and mesoscale analysis
本研究通过分子动力学模拟与介观弹塑性模型，探究主动呼吸颗粒的致密集合体的流变与去阻塞行为，发现呼吸振幅超过临界值会诱导系统流化，揭示了内部主动驱动调控非晶材料力学状态的潜力。
2025-05-20 cond-mat.soft
Rayleigh-Bénard convection of a model emulsion: anomalous heat-flux fluctuations and finite-size droplets effects
本文对二维乳状液中的Rayleigh-Bénard对流进行了中尺度数值模拟。所研究的系统是由有限大小的液滴，其浓度Phi_0系统地从小（牛顿乳液）到大值（非牛顿乳液）变化。我们专注于表征的传热性能接近从传导到对流状态的过渡，在那里它是已知的，一个均匀的牛顿系统表现出稳定的流动和时间无关的热通量。与此形成鲜明对比的是，乳液表现出非稳态动力学与波动的热通量。在本文中，我们的目的是通过详细的研究，这种非稳态动力学的特征的时间平均热通量及其波动。为了了解时间平均热通量，我们提出了一个并排的乳液系统和单相（SP）系统，其粘度是从乳液的剪切流变学构造之间的比较。我们表明，只有当适当程度的粗粒化（在液滴尺度）引入局部粘度，这样的局部封闭工作良好。为了深入研究热通量的波动，我们提出了一个并排的牛顿乳液和非牛顿乳液之间的比较，在固定的时间平均热通量。这种比较阐明，有限尺寸的液滴和非牛顿流变学合作，以触发增强的热通量波动的液滴尺度。这些增强的波动植根于遥远的液滴之间的空间相关性的出现，我们强调通过直接测量的液滴位移和相关的关联函数的特性。所观察到的结果提供了具有有限尺寸成分的受限系统的传热性能的见解。
2021-02-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Self-diffusiophoretic propulsion of a spheroidal particle in a shear-thinning fluid
本文通过渐近分析与数值模拟发现，剪切稀化流变学可增强椭球形颗粒的自扩散泳推进，这与球形颗粒减速的结论相反，并揭示了互补涂层颗粒对的推进速度新特征。
2024-05-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
The manifold rheology of fluidized granular media
该研究通过跨越八个数量级的剪切速率测量，揭示了流化颗粒介质的多种流变行为，并利用颗粒积分穿越瞬态理论统一描述了这些行为。
2023-09-01 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Shear banding, discontinuous shear thickening, and rheological phase transitions in athermally sheared frictionless disks
我们报告的数值模拟的简单模型的无热，bidisperse，软核，大量的磁盘在两个维度上，作为一个功能的包装分数$ϕ$，非弹性的碰撞测量的参数$Q$，并施加均匀的剪切应变率$\dotγ$。我们的粒子有接触相互作用，包括正常定向的弹性排斥和粘性耗散，以及切向定向的粘性耗散，但没有粒子间的库仑摩擦。在$(ϕ,Q)$平面上绘制小$\dotγ$的相图，发现从Bagnoldian流变区域到Newton流变区域存在一个尖锐的一阶流变相变，并表明系统在堵塞时总是Newton的.我们认为粒子的旋转运动，并证明了至关重要的旋转和平移自由度之间的耦合在小$Q$（强非弹性碰撞）的相结构。在小$Q$，我们表明，在增加$\dotγ$，尖锐的Bagnoldian牛顿过渡成为一个共存区域的有限宽度的$(ϕ,\dotγ)$平面，与共存的Bagnoldian和牛顿剪切带。通过在固定的$ϕ$下增加$\dotγ$穿过这个共存区域，我们发现如果$\dotγ$变化太快，系统无法松弛到对应于$\dotγ$瞬时值的剪切带稳态，则会导致不连续的剪切增稠。
2017-06-12 cond-mat.soft
Dynamic Wetting by Concentrated Granular Suspensions
研究通过改变粒子间相互作用，探讨浓悬浮液中非牛顿流变学对接触线动态润湿的影响。
2025-12-27 cond-mat.soft
Rheology of suspensions of flat elastic particles
该研究提出由三个珠子和非线性弹簧组成的扁平弹性粒子悬浮液模型，通过精确求解随机运动方程推导其构方程，发现其流变响应与经典Oldroyd-B模型相似。
2023-06-17 cond-mat.soft physics.flu-dyn
