Large Amplitude Oscillatory Shear Study of a Colloidal Gel at the Critical State
本文采用大振幅振荡剪切流变学方法研究了胶体分散体系在临界凝胶状态下的非线性粘弹行为。在临界点处的胶体凝胶受到振荡剪切流，在不同的频率下增加应变振幅。我们观察到，第一谐波的弹性和粘性模量表现出单调减少的材料经历了线性到非线性的过渡。我们分析了整个过渡的应力波形，并获得了作为频率和应变振幅的函数的非线性模量和粘度。的非线性模量和粘度的分析表明，在胶体分散体内应变硬化和内剪切变稀。基于从非线性分析中获得的见解，我们提出了一个潜在的情况下发生在非线性区域的微观结构的变化。我们还开发了一个积分模型，使用时间-应变可分离的K-BKZ本构方程与幂律松弛模量和阻尼函数从实验中获得。在低应变幅下，该模型与所有频率下的实验数据进行了比较。然而，一个更强的阻尼函数，这可以有效地推断使用频谱方法，需要在整个范围内的应变振幅和探索的频率获得定量拟合。
2022-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Scaling laws for frictional granular materials confined by constant pressure under oscillatory shear
本文采用数值方法研究了二维定常压力下摩擦颗粒系统在振荡剪切作用下的流变特性。发现了储能和损耗模量与缩放应变幅的几个标度律，大应变幅下塑性区的标度律可以通过接触力的角分布来理解。通过考虑物理机制，估计了标度指数。
2020-04-16 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
Reversibility and hysteresis of the sharp yielding transition of a colloidal glass under oscillatory shear
眼镜的机械响应仍然难以理解。最近的研究结果表明，软玻璃的振荡流变学伴随着一个尖锐的非平衡转变的微观动力学。在这里，我们同时使用X射线散射和流变学来研究在胶体玻璃的振荡剪切中观察到的从各向异性固体到各向同性液体动力学的急剧对称性变化的可逆性和滞后性[D. V. Denisov，M. T.当湾，澳-地Struth，A. Zaccone和P. Schall，Sci. Rep. 5，14359（2015）]。我们使用应变扫描与增加和减少应变振幅表明，在类比平衡过渡，这种尖锐的对称性变化是可逆的，并表现出系统的频率依赖性滞后。使用非仿射响应形式主义的非晶态固体，我们表明，这些滞后效应产生的频率相关的非仿射结构笼重排在大应变。这些结果巩固了一阶振荡剪切过渡的性质，并通过测量和理论建模量化相关的滞后效应。
2016-03-16 cond-mat.soft
Complex oscillatory yielding of model hard sphere glasses
本文通过探讨不同振荡频率下布朗运动与剪切诱导扩散的相互作用，研究了硬球玻璃在大振幅振荡剪切下的屈服行为。应力、结构和动力学之后是实验流变学和布朗动力学模拟。布朗运动辅助笼逃逸占主导地位，在低频率，而逃逸通过剪切诱导碰撞在高的，都与\ $G^{\prime \prime}$的屈服峰。在中频一个新的，HS玻璃，在$G^{\prime \prime}$双峰揭示反映两种机制。在高频率和应变振幅下，持续的结构各向异性导致应变反转后循环内的应力下降，而较高的应力谐波在某些应变振幅下最小化，表明明显的谐波响应。
2013-02-06 cond-mat.soft
Tethered flexible polymer under oscillatory linear flow
本文通过数值模拟研究了振荡线性流中束缚于反射壁的二维柔性聚合物的非平衡结构与动力学，发现其在高低应变下呈现不同的拉伸、回缩与翻转构象，且质心运动表现出垂直于流动方向的频率倍增现象。
2024-07-21 cond-mat.soft
Reversible plastic events during oscillatory deformation of amorphous solids
利用分子动力学模拟研究了振荡剪切应变对三维二元玻璃中单个粒子非仿射重排的影响。在远低于玻璃化转变的温度下，无定形材料由Kob-Andersen混合物表示。我们发现，在周期性的剪切变形的材料，一些粒子进行可逆的非仿射位移的振幅近似幂律分布。我们的模拟表明，粒子与非仿射位移的大幅度表现出集体行为，即，他们往往聚集成相对紧凑的集群，成为可比的屈服应变附近的系统大小。除了可逆位移外，还存在许多不可逆位移。随着应变幅的增加，在一个循环期间不可逆位移的概率增加，这导致材料的永久结构松弛。
2015-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Nonequilibrium Structure of Colloidal Dumbbells under Oscillatory Shear
我们调查的非平衡行为下的振荡剪切场的作用下，采用布朗动力学计算机模拟的密度，塑性结晶悬浮液的轻度各向异性胶体硬哑铃。特别是，我们扩展以前的调查，在那里我们发现了新的非平衡相变，其他纵横比和更大的非平衡参数空间，即更广泛的应变和剪切频率。我们比较和讨论选定的结果的背景下，新的散射和流变实验。模拟和实验都表明，先前发现的从塑性晶体相的过渡，随着剪切应变的增加，也发生在其他的纵横比。我们探讨了应变-频率相的转变行为，并将其总结在非平衡相图中。此外，实验流变学结果表明，随着纵横比的增加，胶体动力学减慢。
2015-11-03 cond-mat.soft
From Sedimentation to Suspension: Critical Strain as a Predictor of Particle Resuspension Thresholds
University of Illinois Chicago（伊利诺伊大学芝加哥分校）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
研究通过实验揭示了应变是控制颗粒从沉降床到完全悬浮状态的关键参数，建立了基于体积分数的预测模型，为预测稳态和振荡流中颗粒悬浮行为提供了新工具。
2026-04-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Shear band healing in amorphous materials by small-amplitude oscillatory shear deformation
采用分子动力学模拟研究了小振幅周期性剪切对二元玻璃中剪切带退火的影响。剪切带首先通过大振幅周期性剪切引入稳定的玻璃中，然后非晶样品在低于屈服应变的应变振幅下在数千个周期期间经受重复加载。结果发现，随着应变振幅的增加，玻璃被重新定位到更深的势能水平，而退火后的能量变化不受玻璃初始稳定性的影响。力学性能测试结果表明，剪切模量和屈服应力在前几百次循环中均向平台水平增加，且在接近屈服应变的应变幅下加载时，剪切模量和屈服应力的增加幅度最大。非仿射位移的分析表明，剪切带分裂成孤立的集群，随着时间的推移逐渐衰减，导致几乎可逆的变形范围内的弹性。这些结果可能对金属玻璃的机械加工和增材制造有用。
2021-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Accessing a broader range of energy states in metallic glasses by variable-amplitude oscillatory shear
采用分子动力学模拟研究了变幅加载对非晶材料势能和力学性能的影响。我们研究了一个二元混合物，是快速或缓慢冷却的玻璃化转变温度，然后进行一系列的剪切周期与应变振幅以上和以下的屈服应变。有人发现，退火好的玻璃可以通过小幅度加载恢复活力，如果应变振幅偶尔增加到临界值以上。相比之下，退火不良的玻璃被重新定位到逐步降低的能量状态时，亚屈服周期交替与大振幅周期，促进探索的潜在能量景观。非仿射位移的分析表明，在这两种情况下，塑性重排的典型尺寸取决于应变振幅和循环次数，但仍然小于系统尺寸，从而保持非晶样品的结构完整性。
2021-01-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Predicting and assessing rupture in protein gels under oscillatory shear
在施加足够大的剪切振荡时，软材料可能会不可逆地断裂，这是一个物理机制仍然很难理解的过程。在这项工作中，在振荡应力下的酪蛋白酸钠制成的蛋白质凝胶的破裂被证明是发生在一个突然的，脆性的方式。在增加应力振幅时，对于所有凝胶浓度，应变响应中的谐波模式的建立可以重新缩放。这种重新标度产生了一个经验标准，以预测破裂点的方式之前，样品被显着损坏。恒幅应力振荡下的“疲劳”实验可以映射到以前的结果，这表明，破裂是独立的时间路径中的应变和损伤积累。最后，使用超声波成像，我们测量的局部机械性能的凝胶之前，期间和之后的故障，显示的应变场保持完全均匀的破裂，但突然让位于固体-流体相分离时，故障。
2017-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Collective nonaffine displacements in amorphous materials during large-amplitude oscillatory shear
利用分子动力学模拟研究了二元Lennard-Jones玻璃在周期剪切变形下的瞬态响应。将非晶态固体模拟为低温下的三维Kob-Andersen二元混合物。循环加载施加到缓慢退火，静止的样品，诱导不可逆的颗粒重排在大的应变振幅，导致应力-应变滞后和漂移的势能向更高的值。我们发现，在临界应变振幅附近的循环剪切的初始响应涉及大的非仿射位移的原子不连续的集群。相反，剪切应力振荡的幅度在一定数量的循环后减小，这伴随着剪切带的开始和随后的生长。
2016-12-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Well Defined Glass State Obtained by Oscillatory Shear
我们调查的过程中的剪切熔融和再固化的胶体玻璃，直接加载后（预屈服）和一系列连续的应变扫描后（后屈服）。与屈服前玻璃相比，屈服后玻璃显示出显著的软化，并且在连续的剪切熔融方案中不存在历史效应，这表明氟化和再固化成不受残余应力影响的玻璃状态的可再现过程。然而，一个显着的滞后特性的应变扫描与增加或减少应变振幅。历史和滞后效应的出现与玻璃态的形成相一致，而在液体中没有观察到。我们可以描述的剪切熔化的发病在很宽的范围内的体积分数和频率使用最近开发的模型，它描述了长期生活的最近的邻居的损失方面的屈服过程。
2017-09-16 cond-mat.soft
Wall-anchored semiflexible polymer under large amplitude oscillatory shear flow
半柔性聚合物的一端拴在一个不可穿透的墙壁，并暴露于振荡剪切流的性能进行了研究的细观模拟。一个聚合物，限制在两个维度，描述了一个线性珠弹簧链，和流体相互作用纳入布朗多粒子碰撞动力学方法。在小应变下，聚合物遵循所施加的流场。然而，在高应变，我们发现一个强烈的非线性响应，主要的构象变化。聚合物沿流动方向拉伸，并在流动时表现出U形构象。由于在半空间中的限制，在随时间变化的聚合物性质的频率加倍出现沿垂直于壁的方向。
2021-12-11 cond-mat.soft
Amorphous and ordered states of concentrated hard spheres under oscillatory shear
硬球胶体粒子是研究相行为、有序化和非平衡玻璃化转变的基本模型体系。实验表明，单分散硬球玻璃的振荡剪切产生两种不同的晶体取向;面心立方（FCC）晶体在高应变下具有平行于剪切的紧密堆积方向，并且FCC晶体在低应变下具有垂直于剪切的紧密堆积方向。在这里，使用布朗动力学模拟的硬球颗粒，我们已经研究了高体积分数的剪切诱导晶体振荡剪切以及相同的体积分数的玻璃同行。我们发现，虽然玻璃剪切下的位移是各向同性的，剪切FCC晶体结构的平行于剪切取向，是各向异性的，由于速度-涡度层的粒子相互滑动的合作运动。这些滑动层通常导致较低的应力和较小的整体颗粒位移。此外，从这两种晶体类型，垂直晶体表现出较小的应力和位移在较小的应变，但在较大的应变，滑动层的平行晶体被发现是更有效地最小化应力和位移，而垂直晶体变得不稳定。这项工作的结果表明，剪切诱导有序的胶体玻璃的过程是由大的笼外位移促进，这使得系统能够探索能量景观，并通过将粒子配置为平行于剪切取向的晶体来找到能量，应力和位移的最小值。
2016-01-12 cond-mat.soft
Nonlinear Oscillatory Shear Tests in Viscoelastic Holography
我们提供了粘弹性自下而上全息模型的非线性和随时间变化的流变响应的第一个表征。更准确地说，我们进行振荡剪切试验全息大规模重力理论与有限的弹性响应，专注于大振幅振荡剪切（LAOS）制度。这些系统的表征是使用几种技术：（I）的Lissajous图，（II）的傅立叶分析的应力信号，（III）的Pipkin图和（IV）的存储和损耗模量的依赖性上施加的应变的振幅。我们发现了大量的证据，一个强大的应变硬化机制，典型的超弹性材料，如橡胶和复杂的聚合物。这表明，考虑全息模型是不是一个很好的描述刚性金属，应变硬化是不常见的。此外，在小重力子质量（相比于温度标度）的粘弹性液体制度，和粘弹性固体制度在大的值之间的交叉观察。最后，我们讨论了相关的软物质和广泛使用的均匀全息模型与破碎的翻译的理解，我们的结果。
2020-02-05 cond-mat.soft cond-mat.str-el hep-th
Dynamics and memory of boundary stresses in discontinuous shear thickening suspensions during oscillatory shear
我们报告直接测量的空间分辨的表面应力的致密悬浮液在大振幅振荡剪切（LAOS）在不连续剪切增稠制度使用边界应力显微镜。与先前的研究一致，本体流变学显示出在频率依赖性临界应变以上的复数粘度的急剧增加。我们发现，粘度的增加是一致的，大的异质边界应力的出现，表明形成的瞬态固体状相（SLP）的空间尺度大的颗粒尺寸相比。SLP出现的临界应变在很大程度上取决于峰值振荡应力，其取决于峰值剪切速率和频率依赖性悬浮液粘度。SLP在每个周期中消散和重新形成，其空间模式在低频下变化很大，但在测量的最高频率（$ω= 10$ rad/sec）下非常持久。
2020-10-28 cond-mat.soft
Large Amplitude Oscillatory Extension (LAOE) of dilute polymer solutions
本研究提出大振幅振荡拉伸实验框架，利用微流控十字形流变仪研究稀聚合物溶液非线性流变行为，发现过量压降及非线性起始条件，验证了方法的稳健性。
2025-01-21 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Ageing under oscillatory stress: Role of energy barrier distribution in thixotropic materials
本文研究了锂皂石水悬浮体在振荡应力场作用下的软固体老化动力学。我们观察到，在小应力下，弹性模量和粘性模量表现出稳定的上升，弹性模量以比粘性模量更快的速率增加。然而，在更高的应力下，两种模量都经历了几个数量级的突然上升，上升的开始转移到更高的年龄，以获得更大的剪切应力。我们认为，所观察到的行为是由于势垒高度分布的势能阱中的粒子被捕获和应变引起的粒子的势能增强的相互作用。材料中诱导的应变导致捕获在较浅井中的颗粒屈服。那些被困在较深的井中的颗粒继续老化，从而提高笼扩散时间尺度，并由此提高粘度，这降低了应变的大小，允许更多的颗粒老化。这种应变、粘度和老化的耦合依赖性导致对于给定应力大小的前向反馈，从而导致两种模量的突然上升。通过添加盐改变合成锂皂石悬浮液的微观结构影响了势垒高度分布，这对老化行为产生了深远的影响。有趣的是，这项研究表明，任何弹性模量可以忽略不计的明显屈服的材料都可能在很长的等待时间内被卡住。
2009-04-01 cond-mat.soft
Slow fatigue and highly delayed yielding via shear banding in oscillatory shear
本文在热弹塑性模型和软玻璃流变学模型中研究循环剪切非晶材料的屈服动力学，发现缓慢积累的应变不均匀性会引发以剪切带形式出现的突然灾难性屈服，并详细表征了失效前循环数对应变幅度、温度和退火程度的依赖关系。
2024-03-27 cond-mat.soft
Self-Consistent Fourier-Tschebyshev Representations of the First Normal Stress Difference in Large Amplitude Oscillatory Shear
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Lubrizol Corporation（路博润公司）
本文提出一种傅里叶-切比雪夫框架，用于分解大振幅剪切中第一正应力差的高阶频谱内容，通过分析两种模型的响应和实验数据，验证了自洽性，增强了对非线性粘弹性质的量化分析。
2025-10-10 cond-mat.soft
Stress-controlled medium-amplitude oscillatory shear (MAOStress) of PVA-Borax
研究通过完整测量 PVA-Borax 的 MAOStress 材料函数并结合 SSTNM 归一化，证明临界应力比临界应变和应变率更适合表征弱非线性起始。
2024-02-29 cond-mat.soft
Constitutive Relations of Jammed Frictionless Granular Materials under Oscillatory Shear
本文采用离散元方法，数值研究了无摩擦堵塞颗粒材料在振荡剪切作用下的流变特性。结果表明，颗粒的剪应力和剪应变之间的本构关系强烈地依赖于振荡剪切的振幅和频率。对于小振幅区域，颗粒材料表现为Kelvin-Voigt模型表征的粘弹性材料，而对于大振幅区域，颗粒材料表现为屈服应力液体。我们发现，在大振幅振荡剪切作用下，颗粒的流变行为可以用唯象的本构模型来描述。
2013-03-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Reversible-to-irreversible transition of colloidal polycrystals under cyclic athermal quasistatic deformation
本文研究胶体多晶在循环拉压与剪切变形下的可逆-不可逆转变，发现两种模式均发生该转变但剪切模式阈值应变更大，并揭示位错运动、晶界消失及应变累积方向差异。
2024-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
How colloidal suspensions that age are rejuvenated by strain application
我们在这里提出了一个微观研究的剪切作用的致密的纯排斥性胶体悬浮液。我们使用多散斑扩散波光谱学来监测胶体颗粒在受到振荡应变后的瞬态运动。这种技术被证明是有效的记录弛豫时间分布的时间演化。经过高振荡剪切，我们表明，这种分布显示了一个完整的老化行为。然而，当施加中等剪切时，分布以非平凡的方式被修改。高剪切能够消除所有样品的历史并使其恢复活力，而中等剪切有助于其老化。我们称这种现象为过度老化。我们表明，过时效可以理解，如果考虑到完整的形状的弛豫时间分布。我们最后报告如何软玻璃流变模型占这种效果。
2002-10-29 cond-mat.soft
Vesicle dynamics in large amplitude oscillatory extensional flow
本研究通过实验与边界积分模拟，揭示囊泡在大幅振荡拉伸流中的三种动力学状态（脉动、重定向、对称），构建相图并量化应力-应变率非线性关系，为悬浮流变学提供新见解。
2021-02-18 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Superposition rheology of shear-banding wormlike micelles
蠕虫状胶束的解决方案提交到小振幅振荡剪切叠加稳定剪切带制度。通过施加剪切振荡，高剪切区域和低剪切区域之间的界面随时间振荡。一个双流体的半唯象模型，提出了叠加流变学的剪切带制度，这使我们能够提取一个特征速度的界面动力学实验，只涉及一个标准的流变仪。应力扩散系数${\cal D}$的估计也可以从这样的叠加实验中推断出来。我们的模型的有效性证实了直接记录界面位移使用超声测速仪。
2009-03-31 cond-mat.soft
Multiscale dynamics in yield stress fluids during homogeneous and shear-banded yielding
Department of Material Science and Technology, University of Crete（克里特大学材料科学与技术系）；Laboratoire Navier, Ecole des Ponts, Univ. Gustave Eiffel, CNRS（纳维埃实验室，巴黎路桥学院，古斯塔夫·埃菲尔大学，法国国家科学研究中心）；Department of Physics, University of Fribourg（弗里堡大学物理系）；Faculty of Physics, University of Vienna（维也纳大学物理学院）
本研究采用流变测量结合动力学观测的新方法，揭示软阻塞材料振荡剪切下的两种屈服行为，提出粘塑性脆度可作为跨尺度预测指标，为软材料屈服行为的理解与量化提供新视角。
2026-10-27 cond-mat.soft
Nonlinear response of dense colloidal suspensions under oscillatory shear: Mode-coupling theory and FT-rheology experiments
采用理论、实验和模拟相结合的方法，研究了稠密胶体悬浮液对大振幅振荡剪切流的非线性响应。与时间相关的应力响应计算使用最近开发的示意模式耦合型理论描述外部施加的流量下的胶体悬浮液。对于有限的应变振幅的理论产生的非线性响应，其特征在于显着的高次谐波的贡献。该理论的一个重要特点是预测一个理想的玻璃化转变在足够强的耦合，这是伴随着不连续的外观的动态屈服应力。对于所考虑的振荡剪切流，我们发现，屈服应力起着重要的作用，在确定的非线性的时间相关的应力响应。我们的理论研究结果得到了强烈支持的两个大振幅振荡（LAOS）实验（FT-流变学分析）的热敏核-壳颗粒分散在水中的悬浮液和布朗动力学模拟上进行的二维二元硬盘混合物。特别是，理论预测的非平凡值的指数管理的最终衰减的存储和损耗模量作为应变振幅的函数，这是非常符合模拟和实验。在所提出的示意性模型中的一组一致的参数实现了联合描述线性模量，非线性流动曲线和大振幅振荡光谱。
2010-10-13 cond-mat.soft
Role of Fragility of the Glass Formers in the Yielding Transition under Oscillatory Shear
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
通过模拟发现，玻璃形成体的脆性影响屈服行为：脆性玻璃在充分退火后屈服点显著增加，而强玻璃则保持恒定，并引入改进的平均场弹塑性模型解释能量壁垒的作用。
2026-06-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.app-ph
Shear band formation in amorphous materials under oscillatory shear deformation
利用分子动力学模拟研究了周期性剪切对无序固体中应变局部化的影响。我们考虑一个二元混合物的一百万个原子退火到一个较低的温度与不同的冷却速率，然后进行振荡剪切变形的应变振幅略高于临界值。结果发现，屈服转变发生在一个周期内，但积累的不可逆位移和剪切带的启动进行了更缓慢的退火玻璃在更大数量的周期。非仿射位移的空间分布和关联函数揭示了它们的集体动力学从均匀分布的小团转变为跨越系统的剪切带。非仿射位移的空间平均配置文件的分析表明，在周期性加载的玻璃中的剪切带的位置可以确定至少几个周期之前屈服。这些见解对于开发新的加工方法和预测金属玻璃的疲劳寿命具有重要意义。
2019-11-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Embedding Orthogonal Memories in a Colloidal Gel through Oscillatory Shear
最近已经表明，在广泛的一类无序系统中，振荡剪切训练可以将特定剪切协议的记忆嵌入到相关的物理参数中，例如屈服应变。这些剪切协议可以用于改变系统的物理性质，并且协议的存储器可以稍后被“读出”。在这里，我们研究剪切训练记忆的胶体凝胶，其中包括一个有吸引力的相互作用和网络结构，并发现这样的系统可以支持沿和正交于训练流方向的记忆。我们使用振荡剪切协议设置和读出的屈服应变记忆和共聚焦显微镜分析整个剪切训练的重排凝胶结构。我们发现，凝胶债券在很大程度上保持各向同性的剪切涡平面在整个培训，这表明形成的结构，以支持剪切沿培训剪切平面也能够支持剪切沿正交平面。正交记忆将剪切记忆的有用性扩展到更多的应用，并且应该也适用于许多其他无序系统。
2019-10-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Shear banding in large amplitude oscillatory shear (LAOStrain and LAOStress) of polymers and wormlike micelles
本文从理论上研究了聚合物和蠕虫状胶束在大振幅振荡剪切中的剪切带。在LAOStrain中，我们发现在低频率和足够高的应变率振幅的流体中的剪切应力作为剪切速率的函数的基本本构曲线是非单调的条带。这是沿流动曲线的慢应变速率扫描中所见的准稳态条带的直接模拟。在较高的频率和足够高的应变振幅，我们报告一个不同的，但相关的现象，我们称之为“弹性”剪切带。这与作为应变的函数的应力的弹性（Lissajous-Bowditch）曲线中的过冲有关。我们认为，这可能会出现广泛的，甚至在流体中，有一个单调的基本本构曲线，所以不显示稳定状态下的稳定施加的剪切流带。在LAOStress中，我们报告剪切薄到足以在底层本构曲线中具有负或弱正倾斜区域的流体中的条带，再次注意到后一类中的流体在稳定施加的流动中不显示稳态条带。当应力大小沿向上方向通过弱斜率区域时，在每个半周期中触发该条带，使得流体有效地屈服。我们的数值计算是在聚合物流体的Rolie-poly模型中进行的，但我们也提供了参数，表明我们的结果应该适用于更广泛的。除了条带的剪切速率分布，这可以通过测速测量，我们还预测条带的剪切和法向应力分量，可测量的双折射。作为了解LAOS剪切带的新结果的背景下，我们还简要回顾了早期的工作在其他时间依赖性协议，特别是剪切启动和阶跃应力带。
2016-07-22 cond-mat.soft
Constraint-Limited Tube Orientation of Entangled Polymers in Oscillatory Shear Deformation
Rheonic Lab（流变学实验室）；University of Milan（米兰大学）
提出约束限制取向闭合模型，解释缠结聚合物振荡剪切中的非线性指数增长与饱和，给出半饱和应变和起始应变的分子表达式。
2026-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Shear banding in large amplitude oscillatory shear (LAOStrain and LAOStress) of soft glassy materials
本文分别考虑大振幅振荡剪切应变、大振幅方形或三角形或三角形应变率以及大振幅振荡剪切应力三种情况，从理论上研究了大振幅时间周期剪切流作用下软玻璃材料中的剪切带。在每种情况下，我们发现剪切带是材料的流动响应的一个重要组成部分的频率$ω$和振幅的施加振荡的值的宽范围。至关重要的是，并且非常违反直觉地，在玻璃相中，这甚至持续到数值上可获得的最低频率（这似乎与其即使在$ω\to 0$时也持续一致），尽管我们使用的软玻璃流变学模型具有作为剪切速率的函数的剪切应力的基本单调本构曲线，并且因此不能支持剪切带作为其在恒定剪切速率下的稳态响应。我们将此归因于在每个流动周期内玻璃状老化和流动再生的重复竞争。除了在玻璃相中报告显著的条带，其中流动曲线具有屈服应力，我们还在刚好高于玻璃点的噪声温度下观察到它，其中流动曲线为幂律流体形式。因此，我们的研究结果表明，剪切带的倾向，即使是非常缓慢的时间变化的流动，两个老化屈服应力流体，并与松弛时间尺度缓慢的幂律流体。我们发现，剪切带可以有一个显着的影响，通常用于指纹复杂的流体流变的Lissajous-Bowditch曲线的形状。因此，我们建议在试图计算这种曲线时要谨慎，这种曲线的计算预先施加了均匀的剪切流，放弃了条带的可能性。我们还分析了施加的应变波形的应力响应的一个“序列的物理过程”。
2018-01-23 cond-mat.soft
Shear modulus and reversible particle trajectories of frictional granular materials under oscillatory shear
在这项研究中，我们数值研究的机械响应和轨迹的摩擦颗粒在振荡剪切下的可逆阶段，颗粒轨迹形成闭环屈服点以下。当摩擦系数较小时，储能模量表现出软化，损耗模量在准静态极限下保持有限。随着摩擦系数的增加，软化和残余损耗模量被抑制。的存储和损耗模量满足标度律，如果它们被绘制为由应变振幅和颗粒的直径划分的环轨迹的面积的函数，至少对于它们的小值。
2021-05-28 cond-mat.soft
Colloidal rod dynamics under large amplitude oscillatory extensional flow
本文结合实验与模拟，研究稀悬浮液中棒状纤维素纳米晶体在大振幅振荡拉伸流下的取向动力学，通过双折射测量揭示其随佩克莱特数和德博拉数变化的非线性响应，为纤维纺丝和薄膜流延等瞬态加工提供指导。
2025-11-10 cond-mat.soft
Machine learning for viscoelastic constitutive model identification and parameterisation using Large Amplitude Oscillatory Shear
本研究利用随机森林回归从大振幅振荡剪切数据中预测粘弹性本构模型参数，首次将机器学习应用于此任务，并在PTT模型中取得高精度，同时揭示了RoLiE-Poly模型的可识别性挑战。
2023-12-21 cond-mat.soft
Overlapping plastic events as a mechanism for irreversible dynamics in amorphous solids under oscillatory shear
本文通过模拟和模型揭示，在振荡剪切下非晶固体中交替方向应变引起的粒子重排重叠是导致其动力学响应从可逆转变为不可逆的机制。
2024-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Protocol to evaluate the viscoelastic response of a polymer suspension to an active agent via oscillatory shear rheometry
Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海微系统信息技术研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）；Universitat de Barcelona Institute of Complex Systems (UBICS)（巴塞罗那大学复杂系统研究所）
本文提出了一种通过振荡剪切流变仪评估活性剂对聚合物悬浮液黏弹性响应的协议，利用游泳行为与振荡板的对应关系，实现对黏弹性特性的量化分析。
2025-12-06 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.comp-ph
Orthogonal Superposition Rheometry of soft core-shell microgels
University of Crete（克里特大学）；IESL/FORTH Heraklion（赫拉克利翁基础与应用研究学院/希腊研究院）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；University of Wageningen（瓦赫宁根大学）
本研究利用正交叠加流变法探讨了软核壳微胶束在玻璃态与阻塞态之间的流动机制，揭示了剪切诱导结构松弛与微观失效机制的关系，并通过实验验证了Kramers-Kronig关系的应用。
2026-02-05 cond-mat.soft
Medium Amplitude Parallel Superposition (MAPS) Rheology, Part 1: Mathematical Framework and Theoretical Examples
基于Volterra级数展开法对剪应力和剪应变历史之间的一般非线性关系的应用，提出了一种新的非线性粘弹性的数学表示。这种理论和实验框架，我们称之为中振幅平行叠加（MAPS）流变学，揭示了一种新的材料特性，三阶复模量，它完全描述了弱非线性响应的粘弹性材料在任意简单剪切流。在第一部分中，我们讨论了这种数学公式和新材料特性的几个理论方面。例如，我们将展示如何在应变或应力控制的情况下进行MAPS测量，并提供在每种情况下测量的弱非线性响应函数之间的关系。我们表明，MAPS响应函数是一个超集的响应函数，已在中等振幅的振荡剪切和平行叠加流变实验。我们还展示了如何利用固有的对称性的MAPS响应函数，以减少它到一个最小的域直接测量和可视化。我们计算这种材料的属性为几个本构模型，以说明潜在的丰富的数据集所产生的MAPS实验。最后，我们讨论的MAPS框架的背景下，其他一些非线性，时间依赖性流变探针和解释如何的MAPS方法具有明显的优势，因为它产生的数据嵌入在一个非常高维的空间，而不驱动流体机械不稳定性，是不可知的流动协议。
2022-02-10 cond-mat.soft
ShearView: A Compact Stress- and Strain-Controlled Rheometer for Integrated Rheo-microscopy
University of Vienna（维也纳大学）
ShearView是一种开源流变仪，通过集成流变和显微镜技术，实现对软物质系统宏观和微观动态的同步研究。
2025-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Two-dimensional squishy glass: yielding under oscillatory shear
该研究模拟由可变形聚合物环构成的二维致密玻璃，考察环刚度如何影响振荡剪切下的形状涨落、屈服应变及平移重排。
2024-09-07 cond-mat.soft
Medium Amplitude Parallel Superposition (MAPS) Rheology of a Wormlike Micellar Solution
采用中振幅平行叠加（MAPS）流变学理论框架，从模型和实验两个方面研究了蠕虫状胶束表面活性剂溶液的弱非线性流变学。MAPS流变学定义了材料函数，如三阶复柔度，它跨越了粘弹性材料对简单剪切变形的整个弱非线性响应空间。三音振荡剪切变形，以获得功能丰富的数据，表征三阶复杂的符合高数据吞吐量。在这里，CPyCl溶液的数据进行了比较的reptation反应本构模型，它把胶束作为线性聚合物，可以在溶液中分解和重组的MAPS响应的分析解决方案。回归的数据模型预测提供了新的见解，这些断裂和重组过程是如何受到剪切的影响，并证明了使用信息丰富的数据来推断模型参数的精确估计的重要性。
2021-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Living bacteria rheology: population growth, aggregation patterns and cooperative behaviour under different shear flows
使用实时和原位流变学-在静态和振荡剪切中研究了生长活细菌的活性。两种不同的菌株的人类病原体金黄色葡萄球菌-株COL和其同基因细胞壁自溶突变体-被认为是在这项工作中。对于低细菌密度，菌株COL形成小簇，而突变体，呈现缺陷的细胞分离，形成不规则的较大聚集体。在生长的早期阶段，当受到固定剪切时，两种菌株的粘度随着细胞群体的增加而增加。当细菌达到指数生长期时，两种菌株的粘度遵循不同的和丰富的行为，在光密度或群体的菌落形成单位测量中没有对应物。虽然COL菌株的粘度在指数期期间保持增加，并且在生长后期（其中群体稳定）返回接近其初始值，但是突变菌株的粘度急剧降低，仍然处于指数期，保持恒定一段时间并再次增加，在生长后期达到最大值的恒定平台。这些复杂的粘弹性行为，这被观察到的剪切应力依赖，是两个耦合效应的结果：细胞密度的连续增加和其不断变化的相互作用的属性。用振荡剪切法测得的COL菌株的粘弹模量均呈幂律变化，其指数与细菌生长阶段有关。突变体的粘性和弹性模量具有复杂的行为，从与介质的大分子和细菌的自组织结构相关的不同弛豫时间出现。然而，这些行为反映了细菌的生长阶段。
2014-03-06 cond-mat.soft physics.bio-ph
Fluctuations of local plastic strain in granular media
本文结合颗粒追踪与DAWS实验研究旋转鼓中振荡剪切颗粒介质的应变涨落，揭示其颗粒尺度非均质性、类扩散循环分支及塑性应变涨落与平均应变的标度关系。
2025-09-27 cond-mat.soft
Mechanistic Model for Deformation of Polymer Nanocomposite Melts under Large Amplitude Shear
我们报告的力学响应模型的聚（苯乙烯）（PS）-二氧化硅纳米复合材料系统的大振幅振荡剪切变形。PS纳米复合材料的非线性行为进行了讨论，在变形后的颗粒分散的变化，以提供一个完整的物理图片，其机械性能。颗粒和聚合物的弹性应力通过将总应力分解为复合材料在变形周期内不同应变水平下的纯弹性和粘性分量来解决。我们提出了一个机械模型，它捕获的颗粒和聚合物网络在小应变和大应变的变形，分别。我们表明，第一次，在大振幅振荡变形中获得的聚合物纳米复合材料中的链拉伸与聚合物网络的非线性链变形理论吻合得很好。
2012-12-13 cond-mat.soft
Mechanical annealing of model glasses: Effects of strain amplitude and temperature
利用分子动力学模拟研究了有限温度下非晶态固体对振荡剪切的动态响应。收集的数据从退火不良的二元玻璃，这是在弹性制度在几百个剪切周期性变形。我们发现，所需的特征时间达到一个最小的势能的稳定状态是在较高的温度和较大的应变振幅较长。随着应变振幅的减小，势能的渐近值增加，但它仍然低于静态样品。势能的瞬态衰减与具有大的非仿射位移的原子所占据的体积逐渐减小密切相关。相比之下，当系统的大部分开始可逆变形时，剪切应力振荡的最大振幅相对较快地达到。
2017-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Discontinuous change of shear modulus for frictional jammed granular materials
对具有简谐排斥相互作用的堵塞摩擦颗粒材料在振荡剪切作用下的剪切模量进行了数值研究。它被证实的储能模量，剪切模量的实部，摩擦颗粒具有足够小的应变振幅$γ_0$不连续地出现在堵塞过渡点。小$γ_0$的储能模量与无摩擦颗粒的储能模量不同，即使在零摩擦极限下也是如此，而对于足够大的$γ_0$，它们几乎彼此相同，其中过渡变得连续。即使对于小应变，应力-应变曲线也表现出滞后回线，该滞后回线将足够小应变的线性区域连接到相对较大应变的另一线性区域。我们提出了一个新的标度律之间的小和大$γ_0$的状态插值。
2016-12-12 cond-mat.soft
Elastoviscoplastic rheology and ageing in a simplified soft glassy constitutive model
屈服应力流体表现出丰富的流变现象。除了在稳态流动曲线中定义屈服应力的存在之外，这包括在许多材料中，在小振幅振荡剪切中在几十年的频率上相当平坦的粘弹性谱;在突然施加小剪切应变之后的缓慢应力松弛;在剪切启动中的应力过冲;在施加低于屈服应力的剪切应力之后的对数或次线性幂律蠕变;在施加高于屈服应力的剪切应力之后，蠕变随后屈服;在大振幅振荡剪切中的丰富特征的Lissajous-Bowditch曲线; Bauschinger效应，其中材料的有效屈服应变在一个方向上的应变下降低，在相反方向上的先前应变之后;上下剪切速率扫描中的滞后;和（在某些材料中）触变性和/或流变老化。一个关键的挑战是开发一种本构模型，该模型包含足够的基本介观物理，以具有对刚刚描述的流变行为的全部范围的有意义的预测能力，仅具有少量的模型参数，并且还足够简单用于计算流体动力学以预测复杂几何形状中的流动，或者由于即使在简单几何形状中的自发对称性破缺不稳定性而产生的复杂流动。在这里，我们介绍这样一个模型，广泛使用的软玻璃流变模型的动机，并表明它捕捉到所有上述流变学特征。
2020-03-25 cond-mat.soft
Strength of Mechanical Memories is Maximal at the Yield Point of a Soft Glass
我们的实验表明，单一和多个机械记忆可以编码在一个无定形的气泡筏，一个原型的软玻璃，受到振荡应变。在最近的数值结果，我们发现，多个存储器可以形成无外部噪声。通过系统地研究记忆形成的范围内的训练应变振幅跨越屈服，我们发现清晰的签名的记忆，甚至超越屈服。最引人注目的是，系统回忆记忆的程度是最大的屈服应变附近的训练幅度，是一个直接的结果，在编码过程中的系统重组的空间范围。我们的研究进一步表明，力网络在训练过程中的演变对记忆的形成起着决定性的作用。
2018-08-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Kramers-Kronig Relations for Nonlinear Rheology: 2. Validation of Medium Amplitude Oscillatory Shear (MAOS) Measurements
三次谐波介质振幅振荡剪切（MAOS）模量$G_{33}^{*}(ω)$的频率依赖性提供了在渐近非线性制度的材料行为和微观结构的洞察。由于MAOS模量测量的困难，我们提出了一种基于非线性Kramers-Kronig关系的数据验证测试。我们扩展的方法来评估线性粘弹性数据的一致性表示的实部和虚部的$G_{33}^{*}(ω)$作为麦克斯韦元素的线性组合：MAOS内核的功能形式的灵感来自时间应变可分性（TSS）。我们提出了一种统计拟合技术，称为SMEL测试，它适用于广泛的材料和模型，包括那些不服从TSS。它成功地处理了有噪声或局限于有限频率范围的实验数据。当从SMEL测试获得的Maxwell模式用于预测一次谐波MAOS模量$G_{31}^{*}$时，可以确定材料表现TSS的时间尺度范围。
2022-03-18 cond-mat.soft
