Comment on "Edge-Induced Shear Banding in Entangled Polymeric Fluids" [arXiv: 1801.08798]
基于扩散Giesekus本构方程的数值模拟，最近的一封信[物理评论快报。120，138002（2018），arXiv：1801.08798]声称缠结聚合物流体中剪切带的实验报告是由于样品边缘的干扰。真正的整体剪切带是排除在边缘效应的存在下的结论是在与许多过去的实验，理论，数值和计算机模拟研究。我们简要地讨论了这项工作的一些问题。
2018-06-16 cond-mat.soft
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
Age-dependent transient shear banding in soft glasses
我们数值研究了在两种软玻璃模型（一个简单的流动性模型和一个适应的“软玻璃流变学”模型）的剪切启动过程中长寿命的瞬态剪切带的形成。条带的程度和持续时间强烈地依赖于所施加的剪切速率，并在剪切前的样品年龄。在这两种模型中，最终的稳定流动状态是均匀的，在所有的剪切速率，与基本的本构曲线是单调的。然而，特别是在SGR的情况下，瞬态带可以是非常长的寿命。带状不稳定性既不是“纯粘性”，也不是“纯弹性”的起源，但密切相关的启动流中的应力过冲。
2010-11-18 cond-mat.soft
Inertio-elastic instability of non shear-banding wormlike micelles
众所周知，均质聚合物溶液表现出粘弹性流动不稳定性：当惯性可忽略时为纯弹性，否则为惯性弹性。最近，剪切带蠕虫状胶束溶液也被发现遵循类似的现象。在剪切带区，惯性通常可以忽略不计，因此只报道了纯弹性流动。在这里，我们调查一个非剪切带的解决方案，惯性变得显着，导致类似于稀聚合物溶液的惯性弹性制度的流型。我们发现，不稳定性如下的超临界分岔，我们调查的惯性弹性涡的结构，发展以上发病。
2013-11-28 cond-mat.soft
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
Effect of edge disturbance on shear banding in polymeric solutions
边缘不稳定性被认为是缠结聚合物流体中剪切带的可能原因之一。在这里，我们研究了边缘扰动对纠缠DNA溶液的剪切诱导动力学的影响。使用自定义的高纵横比的平面Couette细胞，我们系统地测量剪切DNA样品的速度分布在不同的距离远离剪切细胞的边缘。在弱振荡剪切与相应的Weissenberg数（Wi）小于1，其中DNA的解决方案表现出强烈的壁面滑移的线速度分布，边缘扰动的穿透深度的顺序的剪切细胞的间隙厚度，符合牛顿流体的行为。然而，在Wi > 1的产生剪切带流动的强振荡剪切下，穿透深度比间隙厚度大一个数量级，并且变得空间各向异性。此外，我们发现，剪切带流持续深入内部剪切样品，边缘扰动的影响减弱。因此，我们的实验证明了一个异常长的穿透深度的边缘扰动，并说明了大量的性质的剪切带流动的纠缠聚合物流体下随时间变化的振荡剪切。
2018-08-24 cond-mat.soft
Velocity profiles in shear-banding wormlike micelles
使用动态光散射在外差模式下，我们测量的速度分布在一个研究较多的蠕虫状胶束（CPCl/NaSal）已知表现出剪切带和应力平台行为的系统。我们的数据提供了最简单的剪切带的情况下，根据该系统中的有效粘度下降的证据是由于成核和高度剪切带的间隙中，其厚度与施加的剪切速率线性增加的增长。我们讨论了各种细节的速度分布在所有地区的流动曲线，并强调在高度剪切带的复杂的，非牛顿性质的流动。
2002-11-21 cond-mat.soft
Non-local effects in the shear banding of a thixotropic yield stress fluid
我们观察到一种新型的剪切带的触变性屈服应力流体的流变学，这是由于非局域性和触变性的耦合。后者是已知的，导致剪切带，即使在均匀的应力场，但在非局部效应的存在下观察到的带出现不同的剪切速率连续变化的剪切带。在这里，我们介绍了一个简单的非本地模型的剪切带（NL-SB），我们实现它的分析微米级的流变MRI测速测量的牛奶微凝胶悬浮液中的锥板几何形状。建议的NL-SB模型准确地量化的协同长度和产量值的顺序的聚集体尺寸在微凝胶。
2021-04-26 cond-mat.soft
Local Stress Relaxation and Shear-banding in a Dry Foam under Shear
我们已经开发了一个逼真的模拟二维干泡沫下准静态剪切。经过短暂的瞬态，剪切带不稳定性观察。这些结果进行了比较，获得真正的2D（受限）泡沫的测量。数值模型使我们能够展示材料对单个塑化事件的机械响应。从这个弹性传播的分析，我们提出了一个方案的发病和稳定的流动局部化过程中的泡沫，这应该仍然有效的蠕变流动下的大多数无定形系统。
2003-06-30 cond-mat.soft
Elastic turbulence in shear banding wormlike micelles
本文研究了剪切带蠕虫状胶束的泰勒-库埃特流动动力学。我们专注于高剪切速率分支的流动曲线，并表明，足够高的韦森伯格数，这个分支变得不稳定。这种不稳定性是强烈的亚临界，并与剪切应力跳变。我们发现这种流动阻力的增加与湍流的成核有关。流动模式显示出与弹性湍流的相似性，到目前为止，只观察到聚合物溶液。这个分支的不稳定性使我们提出了一个方案，可以解释最近观察到的泰勒涡在剪切带流动的蠕虫状胶束。
2010-04-26 cond-mat.soft
Shear-banding in a lyotropic lamellar phase, Part 1: Time-averaged velocity profiles
使用基于动态光散射的速度分布测量，并耦合到库埃特细胞中的结构和流变学测量，我们提出的证据剪切带的情况下，在剪切流的洋葱纹理的溶致层状相。时间平均的测量清楚地表明存在的结构剪切带附近的剪切诱导的过渡，相关的成核和生长的高度剪切带中的流。我们的实验还揭示了库埃特细胞壁的滑移的存在。使用一个简单的力学方法，我们证明了我们的数据证实了经典的假设的剪切带图片，其中带之间的界面位于一个给定的应力$σ^\star$。我们还概述了流场的大的时间波动的存在，这是本文第二部分的主题[Salmon { \it et al.}，（参见Phys. Rev. E）。
2003-07-24 cond-mat.soft
Criteria for shear banding in time-dependent flows of complex fluids
在一个高度概括的复杂流体的流动特性的理论框架内，我们研究了剪切带的发生在三个最常见的时间依赖性的实验协议：阶跃应力，阶跃应变和剪切启动。通过线性稳定性分析，我们推导出一个流体的普遍标准的发病带，分别为每个协议，这只取决于实验测量的时间依赖性流变响应函数的形状，独立的本构关系和内部状态变量的特定流体的问题。因此，在这些随时间变化的流动中，我们的预测具有与稳定状态下（负斜率剪切应力与剪切速率）的条带化的广为人知的标准相同的状态。我们支持他们的聚合物流体的rolie-poly模型，软玻璃流变模型，和流动性模型的模拟。
2013-01-21 cond-mat.soft
Shear-banding and superdiffusivity in entangled polymer solutions
利用高分辨率共聚焦流变仪，我们研究了在大振幅振荡剪切（LAOS）下，在一个直线平面剪切池中的缠结DNA溶液的剪切剖面。随着Weissenberg数（Wi）的增加，我们观察到连续的过渡，从正常的牛顿线性剪切剖面壁滑移为主的剪切剖面，最后剪切带剖面在高Wi。为了研究所观察到的剪切带的微观起源，我们研究了嵌入在DNA溶液中的微米级示踪剂的动力学。令人惊讶的是，在剪切框架中的示踪剂颗粒表现出瞬态超扩散和强大的动态异质性。粒子位移的概率分布函数遵循幂律缩放在大位移，表明列维行走型运动，让人想起示踪剂动力学纠缠蠕虫状胶束溶液和剪切胶体玻璃。我们进一步表征的长度和时间尺度与示踪粒子的异常动力学。我们假设，不寻常的粒子动力学产生本地剪切诱导链解纠缠。
2017-12-07 cond-mat.soft
Interface instability in shear banding flow
我们报告的时空动力学的界面在剪切带流蠕虫状胶束系统（十六烷基三甲基溴化铵和硝酸钠在水中）在启动实验。利用诱导结构的散射性质，我们证明了沿涡度方向带间界面的不稳定性。不同的制度的时空动力学的接口被确定沿应力平台。我们建立了一个模型的基础上，定性地描述了所观察到的模式的流动对称性。
2006-01-31 cond-mat.soft
Universality of shear-banding instability and crystallization in sheared granular fluid
本文利用Navier-Stokes本构模型的几种情况重新讨论了颗粒材料均匀剪切流动的线性稳定性分析，在本构模型中，我们引入了压力和热导率的整体状态方程（其精确到最大堆积密度$ν_{m}$），并且允许剪切粘度在密度$ν_μ$下发散（$< ν_{m}$），所有其他输运系数在$ν_{m}$处发散。它示出的剪切带不稳定性的出现（沿流向方向的扰动没有变化），导致剪切带形成沿梯度方向，关键取决于本构模型的选择。在只考虑碰撞输运机制的稠密本构模型框架下，指出在较低密度或较强粘性散度下，精确的压力或粘性散度全局状态方程（其它输运系数由在$ν_m$处发散的相应Enskog值给出）可引起剪切带不稳定性，即使原始的致密Enskog模型对于这种剪切带不稳定性是稳定的。对于任何本构模型，这种剪切带的不稳定性的发病是绑在一个{ \it通用}标准的本构关系的粘度和压力，剪切颗粒流的发展朝着一个较低的“动态”摩擦的状态，导致剪切诱导带的形成，因为它不能维持增加的动态摩擦与密度增加留在均匀的状态。在许多复杂的流体中，剪切带的形成也是由一个类似的低粘度或低粘性耗散的判据引起的。
2008-11-15 cond-mat.soft
Shear banding in nematogenic fluids with oscillating orientational dynamics
基于介观动力学方程，研究了平面Couette流动下致热流体中剪切带的发生，其中的取向序参量和剪切应力是介观动力学方程的基础。我们专注于参数值的剪切均匀系统表现出定期振荡取向动力学，而平衡系统是各向同性（虽然接近各向同性-过渡）或深在其双相。数值计算仅限于剪切梯度方向的空间变化。我们发现了几种新类型的剪切带状状态，其特征在于具有规则振荡取向动力学的区域。在所有的情况下，剪切带都伴随着均匀系统的流动曲线的非单调性;然而，只有在初始各向同性系统的情况下，该曲线才具有典型的$S$ -样形状。我们还分析了不同取向边界条件和空间相关长度的影响。
2016-05-19 cond-mat.soft
Shear Banding in Simulations of Polymer Melts
Georgetown University（乔治城大学）；Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室）
研究通过数值模拟比较聚合物在剪切流下的行为，结合Rolie-Poly模型与Convected Constraint Release机制，探讨剪切带形成条件及影响因素。
2026-04-03 cond-mat.soft
Spatio-temporal oscillations and rheochaos in a simple model of shear banding
我们研究了一个简单的剪切带模型，其中流动诱导相是不稳定的流动和微观结构（蠕虫状胶束长度）之间的耦合。通过改变强度的不稳定性和所施加的剪切速率，我们发现了丰富的各种振荡和rheochaired剪切带状流。在低剪切和弱不稳定性下，诱导相在靠近流动池的一个壁的宽度上脉动。对于更强的不稳定性，单个或多个高剪切脉冲在细胞中跳弹。在高剪切速率下，我们观察到缺陷两侧的振荡带。在某些情况下，存在多个这样的缺陷，并在整个细胞中传播以彼此相互作用。我们讨论了我们的研究结果的上下文中最近观察到的振荡和波动剪切带状流。
2003-10-28 cond-mat.soft
Transient Shear Banding in Time-dependent Fluids
我们使用一个简单的流变模型研究剪切带的形成和演化的动力学。该描述将局部结构和粘度与所施加的剪切应力耦合。我们详细地考虑了Couette几何，其中该模型是迭代求解的纳维-斯托克斯方程，以获得当地的速度和粘度场的时间演化。研究发现，动态效应的根本原因是非均匀剪切分布，由于流场与剪切变稀流体的粘度响应之间存在正反馈，剪切分布被放大。这为最近在随时间变化的流体中观察到的瞬态剪切带提供了一个简单的解释。扩展到更复杂的流变系统被认为是。
2013-02-14 cond-mat.soft
A non-monotonic constitutive model is not necessary to obtain shear banding phenomena in entangled polymer solutions
在1975年，Doi和Edwards预测缠结的聚合物熔体和溶液可以具有本构不稳定性，其由大于蠕动时间的倒数的剪切速率的减小的应力表示。实验并不支持这一点，更复杂的理论结合了Marrucci（1996）的想法，即通过平流消除约束;这产生了单调增加的应力，从而产生了稳定的本构行为。最近的实验表明，纠缠聚合物溶液可能具有本构不稳定性，并导致一些工作者质疑现有本构模型的有效性。在这封信中，我们使用一个简单的现代本构模型的纠缠聚合物，非拉伸Rolie-Poly模型与溶剂粘度增加，并表明：（1）不稳定性和剪切带是捕捉在这类简单的模型;（2）剪切带现象是可观察到的弱稳定流体的流动几何形状，施加一个充分不均匀的总剪应力;（3）瞬态现象可以具有类似剪切带的不均匀性，即使对于弱稳定流体也是如此。这些结果中有许多是与模型无关的。
2008-12-14 cond-mat.soft
Shear Banding from lattice kinetic models with competing interactions
软玻璃材料，非线性流变学，晶格动力学模型，阻挫相分离}我们提出了基于竞争相互作用的Boltzmann动力学模型的数值模拟，旨在表征软玻璃材料的流变特性。晶格动力学模型被证明可以再现受限几何形状中驱动软玻璃流动的典型特征，例如赫歇尔-巴尔克利流变学、剪切带和历史。这进一步信贷本晶格动力学模型作为一个有价值的工具，为理论/计算调查的流变学驱动下的软玻璃材料的约束。
2010-09-28 cond-mat.soft
Yield stress and shear-banding in granular suspensions
我们研究的屈服应力的出现在稠密的悬浮液中的非布朗粒子，通过结合本地的速度和浓度的测量，使用磁共振成像与宏观流变实验。我们表明，重力和粘性应力之间的竞争是在这些系统中的屈服应力的发展在相对较低的体积分数的起源。此外，它还伴随着剪切带现象，这是这种竞争的标志。然而，如果该系统是仔细的密度匹配，没有屈服应力，直到62.7 - 0.3%的体积分数。
2009-07-13 cond-mat.soft
Shear banding of colloidal glasses - a dynamic first order transition?
我们表明，玻璃上的应用程序的增加剪切场导致一个有趣的动态一阶过渡模拟平衡过渡。通过以下的粒子动力学作为一个函数的驱动场在胶体玻璃，我们确定了临界剪切速率后，玻璃的扩散时间尺度表现出突然的不连续性。利用一个新的动力学序参量，我们证明了这种不连续性类似于一个一阶相变，其中外加应力作为系统动力学演化的共轭场。这些结果提供了新的视角来理解广泛的非晶材料的通用剪切带不稳定性。
2014-01-09 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
Transient Shear Banding in a Simple Yield Stress Fluid
我们报告了大量的实验数据表明，一个简单的屈服应力流体，即不存在老化或触变性，表现出瞬态剪切带之前达到一个稳定的状态，其特征在于一个均匀的，线性的速度分布。瞬态状态的持续时间随施加的剪切速率$\dotγ$呈幂律减小。在卡波姆分散体中观察到的这种幂律行为不依赖于间隙宽度和给定样品制备的边界条件。对于$\dotγ\lesssim 0.1$ s $^{-1}$，可以观察到不均匀流动长达10 $^5$ s。这些局部动力学解释了在低剪切速率下观察到的超低应力松弛。
2010-02-28 cond-mat.soft
Nonlinear dynamics of a shear banding interface
在非局部JohnsonSegalman模型下，数值研究了二维平面剪切流中剪切带界面的非线性动力学。与最近的线性稳定性分析相一致，我们发现，一个最初平坦的界面是不稳定的，相对于小的起伏足够小的比例的界面宽度$\ell$细胞长度$L_x$。不稳定性在有限振幅界面波动中饱和。对于减少$\ell/L_x$，这些经历了一个非平衡过渡，从简单的行进界面波恒定的平均壁应力，周期性波动波的周期性应力响应。当存在多个剪切带时，我们发现不稳定的界面动力学和应力响应表明低维混沌。
2005-11-09 cond-mat.soft
Investigation of shear banding in three-dimensional foams
本文研究了宽间隙库埃特几何条件下不同结构的三维水相泡沫的定常流动特性。从局部速度测量通过磁共振成像技术和粘度分叉实验，我们发现，这些泡沫没有表现出任何可观察到的签名剪切带。这与之前的两个结果形成对比（Rodts等人，欧罗巴信件：69（2005）636和Da Cruz等人，物理评论E，66（2002）051305）;我们讨论了这种不适的可能原因。此外，我们研究的泡沫在远低于最近预测的临界剪切速率的剪切速率下经历稳定流动（Denkov等人，物理学评论快报，103（2009）118302）。局部测量的本构关系最终表明，这些泡沫表现为简单的Herschel-Bulkley屈服应力流体。
2011-05-03 cond-mat.soft
Symmetric shear banding and swarming vortices in bacterial "superfluids"
细菌悬浮液--活性流体的一个主要例子--对剪切应力表现出不寻常的反应。而不是增加悬浮液的粘度，游泳细菌的紧急集体运动可以将悬浮液变成具有零表观粘度的“超流体”。尽管在体相流变学测量中已经证明了活性“超流体”的存在，但这种外来相的微观起源和动力学还没有被实验探索。在这里，使用高速共聚焦流变仪，我们研究了简单的平面剪切下的浓缩细菌悬浮液的动力学。我们发现，细菌“超流体”剪切下表现出不寻常的对称剪切带，无视传统的智慧剪切带的复杂流体，稳定的剪切带的形成必然会打破对称性的未剪切样品。我们提出了一个简单的流体动力学模型的基础上局部应力平衡和遍历采样的非平衡剪切配置，定量描述所观察到的对称剪切带结构。该模型还成功地预测了各种有趣的功能，在静止的细菌悬浮液的群集漩涡。我们的研究提供了新的见解集体群集在活跃的流体中的物理特性，并说明了它们对运输过程的深远影响。
2018-05-29 cond-mat.soft
Transient shear banding during startup flow: Insights from nonlinear simulations
我们使用非线性模拟研究了Johnson-Segalman模型和非拉伸Rolie-Poly模型的剪切启动动力学。我们考虑的情况下，启动是从零剪切速率剪切速率的单调和非单调区域的本构曲线。对于Johnson-Segalman模型，它表现出在启动过程中的剪切应力过冲，我们的非线性模拟表明，瞬态剪切带是不存在的，无论启动剪切速率是在单调或非单调区域的本构曲线。在后一种情况下，虽然在形成带状状态的过程中存在明显的不均匀性，但剪切带的程度与最终带状状态相比并不大。只有当溶剂与溶液的粘度比小于O（10^（-3）时，才能预测非拉伸Rolie-Poly模型的速度分布中的显著不均匀性，但其发生似乎与启动期间的应力过冲没有任何相关性。这些不均匀性对扰动的初始振幅和雷诺数的大小也非常敏感。我们的非线性模拟表明，在剪切启动过程中的瞬态演化是非常敏感的雷诺数时，溶剂粘度参数远小于单位的非拉伸Rolie-Poly模型。然而，Johnson-Segalman模型的结果对于大于O（10^（-3）的溶剂-溶液粘度非常稳健，并且在剪切启动期间没有显示任何瞬态剪切带。
2023-02-13 cond-mat.soft
Physical origin of shear-banding in jammed systems
被干扰的系统都有屈服应力。在这些材料中，有些材料已被证明具有剪切带，但目前还不清楚为什么有些材料会产生剪切带，而有些材料则不会。为了合理化现有的数据有关堵塞系统的流动特性，特别是了解这种差异的物理起源，我们提出了一个简单的方法来描述屈服应力流体的稳定流动行为，它只保留基本的物理成分。在这个框架内，我们表明，在液体制度的行为堵塞系统从一个简单的屈服应力流体（表现出均匀的流动）的剪切带材料时，系统的特征弛豫时间的比率的重组时间变得小于1，从而表明这些趋势的可能的物理起源。
2010-07-30 cond-mat.soft
Shear-banding in a lyotropic lamellar phase, Part 2: Temporal fluctuations
我们分析了流场的时间波动与剪切诱导的转变在溶致层状相：洋葱纹理的分层过渡。在这项工作的第一部分[鲑鱼等，在提交给物理评论E的文章中，我们已经证明了在剪切诱导转变开始时的带状流动，这可以用剪切带的经典图象很好地解释。在本文中，我们专注于在共存域中记录的流场的时间波动。这些撞击动态非常缓慢（100- 1000秒），并且不可能是由于外部机械噪声。使用速度计耦合到结构测量，我们表明，这些波动是由于分离的两个不同的剪切带的接口的运动。这样的运动似乎是由$σ^\star$的波动，在两个带之间的界面处的局部应力。因此，我们的研究结果提供了更多的证据的相关性的经典力学方法的剪切带，即使机制导致的波动$σ^\star$仍然不清楚。
2003-07-24 cond-mat.soft
Shear banding and interfacial instability in planar Poiseuille flow
出于在一个平面的几何形状，可以很容易地实现实验的理论研究的需要，我们研究的压力驱动Poiffille流的剪切带流体。在讨论了“基本状态”预测的一维计算，假设一个平坦的界面之间的频带，我们着手证明这样的接口是不稳定的增长起伏沿it.We给结果的增长率和波矢的最不稳定的模式，最初的增长，以及最终的流动模式，导致不稳定。我们讨论了我们的预测的相关性，以目前的状态的实验文献有关的剪切带流的界面不稳定性，在传统的流变仪和微流体通道。
2009-09-02 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
Novel Shear Banding Phenomenon Probes Soap Film Friction
我们已经产生了一种新的形式的剪切带中的二维泡沫和测量的相对大小的肥皂膜上的阻力在不同的润滑层。我们在一个狭窄的Hele-Shaw池中沿着流动的气泡场注入空气。注入的空气使气泡膨胀，当它们流过时，这些气泡在Hele-Shaw电池的中间形成剪切带。该通道似乎选择了使总耗散最小化的高度。拟合数据到一个简单的理论模型，我们表明，肥皂膜上的阻力与玻璃板上的润湿层接触是两个数量级大于肥皂膜上的阻力与另一个自由肥皂膜接触。
2007-05-15 cond-mat.soft
A computational study of transient shear banding in soft jammed solids
我们设计了一个软球模型的三维数值模拟，与尺寸多分散性和在无热条件下，研究瞬态剪切带发生在屈服的堵塞软固体。我们分析了不同类型的阻力系数在模拟中使用的效果，并比较使用Lees-Edwards周期性边界条件的情况下，在同一模型固体被限制在两个墙壁之间得到的结果。特定的阻尼机制和不同的边界条件确实修改了瞬态状态下的载荷曲线和速度分布。然而，我们发现，存在的应力过冲和相关的瞬态带状现象足够大的样本是一个强大的功能过阻尼系统，它们的存在不依赖于特定的阻力使用和不同的边界条件。
2019-08-11 cond-mat.soft
Describing the Flow Curve of Shear-Banding Fluids Through a Structural Minimal Model
从实验和理论（建模）的角度简要回顾了胶体体系的主要特征，这些胶体体系形成具有不同力学性质的流体相，即剪切带流体。提出了非单调剪应力-剪切速率本构关系。这种关系来自一个唯象模型的剪切ratedependent粘度描述结构的变化，并涉及在给定的剪切应力下的多值剪切速率的可能性。在应力依赖粘性的情况下，同样的模型允许人们预测涡度带。讨论了该模型在控制应力下的预测，即剪切速率随应力的增减而发生一种上跳和下跳现象。应用该模型对胶体体系的流动曲线进行了评价。特别强调的是放在适当的计算的剪切速率函数在圆柱形Couette细胞，以处理相应的流动曲线，表现出众所周知的剪切应力平台。实际上，由于不同的流体相共存于流动域中，测量的（扭矩对角速度）数据不能直接转换成流变（剪切应力对剪切速率）函数。由于模型中缺乏非局部项，无法直接确定应力平台，因此将该值作为可调参数。因此，模型预测令人满意地匹配蠕虫状胶束溶液的文献中的实验数据。
2009-03-04 cond-mat.soft
Identifying structural signatures of shear banding in model polymer nanopillars
非晶态固体在纳米级器件的设计和生产中是至关重要的，但是在强约束下，这些材料表现出其机械性能的变化，这还不清楚。唯象模型通过假设这些材料中的潜在缺陷结构来解释这些性质，但没有详细说明这些缺陷的微观性质。使用机器学习方法，我们确定了介观缺陷，导致剪切带的聚合物纳米柱远低于玻璃化转变温度作为支柱直径的函数。我们的研究结果表明，负责剪切带在这个规模上的主要结构特征是波动的支柱的直径。令人惊讶的是，与柱的直径相比，这些波动相当小，小于粒径的一半。在中间柱直径，我们发现，这些波动倾向于集中沿短轴剪切带平面。我们还看到了作为剪切带分类器的平均软度的重要性，剪切带作为支柱直径的函数而增长。柔度是一个表征局部结构的新领域，与粒子级动力学高度相关，因此较软的粒子更有可能重新排列。这表明，柔软度，一个数量，涉及颗粒级结构的动态在短时间和长度尺度上，可以预测大的时间和长度尺度的现象有关的材料故障。
2018-09-18 cond-mat.soft
Inertio-elastic instability in Taylor-Couette °ow of a model wormlike micellar system
在这项工作中，我们使用流动可视化和流变学技术来研究在同心圆柱体之间剪切的蠕虫状胶束溶液模型中二次流的动力学和演化，即，Taylor-Couette（TC）细胞。本文研究的蠕虫状胶束溶液含有十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和水杨酸钠（NaSal）。该系统可以是剪切带和高弹性，非剪切带和中等弹性，或接近牛顿的温度变化范围很窄。弹性对转变和不稳定性的影响通过在宽的弹性范围内（El<< 1、El ~1和El>>1）改变温度来探测。弹性定义为韦森伯格数与雷诺数之比。对于剪切带蠕虫状胶束溶液，其中El>> 1，观察到从基库埃特流到在剪切单元的轴向方向上均匀间隔的静止涡旋的主要转变，并且其特征在于渐近波长。CTAB/NaSal体系剪切带转变起始处的无因次波长远大于其它剪切带蠕虫状胶束体系。对于处于剪切稀化但不显示剪切带的温度的相同流体，El~1，并且对于缓慢的斜坡速度，主要转变是到不同的结构，其不是静止的而是在轴向方向上行进。在低弹性（El<< 1）下，流体表现为接近牛顿流体，记录了从纯方位角Couette流到修改的Taylor涡流和最终混沌状态的几个转变。在剪切带和非剪切带制度的行为进行了讨论，并与相关系统的结果进行了比较。
2017-04-14 cond-mat.soft
Shear banding as a cause of non-monotonic stress relaxation after flow cessation
本研究通过模拟软玻璃流变学模型，揭示流动停止前剪切带的存在导致非单调应力松弛，其机制为剪切带衰减与受挫局部应力的缓慢释放，并预测该现象广泛存在于无序软固体中。
2025-01-21 cond-mat.soft
Shear-banding instability in arbitrarily inelastic granular shear flows
颗粒流中的一个原型不稳定性是剪切带不稳定性，其中均匀的颗粒剪切流破裂成分别具有低剪切力和高剪切力（剪切应力或剪切速率）的颗粒的密集和稀簇的交替带。本文通过对具有Navier-Stokes本构关系的颗粒流体力学方程组的线性稳定性分析，研究了任意非弹性颗粒剪切流中的剪切带不稳定性。结果表明，选择合适的本构关系在预测剪切带失稳中起着重要的作用。进行了参数研究，研究恢复系数，通道宽度和平均密度的影响。两个全球性的标准有关的控制参数被发现的剪切带不稳定性的发病。
2019-08-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Interface dynamics in shear-banding flow of giant micelles
我们报告一个非平凡的动力学剪切带之间的接口启动后的流动在半稀释蠕虫状胶束系统的研究使用机械和光学测量相结合。在带状结构的形成过程中，我们观察到了带状结构的形成、带状结构之间界面的迁移以及界面沿涡度轴的失稳过程。这些过程的机械签名已被确定在剪切应力的时间序列。界面的不稳定性发生所有沿应力平台，渐近波长的图案增加的控制参数通常从一小部分的间隙宽度约四倍的间隙宽度。三个主要制度的动力学突出显示：一个空间稳定的振荡模式大约在中间的共存区域两侧的两个范围，其中的动力学出现更异国情调的传播和混乱的事件，分别在低和高剪切速率。在溶液中接种的小颗粒的分布强烈地表明流动是三维的。最后，我们证明了本文中描述的剪切带的情况下，是不是特定于我们的系统。
2008-04-02 cond-mat.soft
Shear banding in monodisperse polymer melt
本文通过分子动力学模拟研究单分散聚合物熔体中的剪切带形成，提出端到端距离与缠结密度的线性判据及解缠结速率与魏森贝格数的标度关系，揭示剪切带形成源于力失衡并降低系统自由能。
2023-09-16 cond-mat.soft physics.chem-ph
Flow phase diagrams for concentration-coupled shear banding
在调查蠕虫状胶束表面活性剂溶液的剪切带中的浓度耦合的实验证据后，我们提出了由剪切应力（或应变率）和浓度跨越的双流体，非本地Johnson-Segalman（d-JS-phi）模型的流动相图。我们还提出了一系列（平均）浓度的宏观流动曲线。对于任何浓度高到足以产生剪切带，流动曲线在条带开始时显示通常的非分析扭结，然后是向上倾斜的共存“平台”。随着浓度的降低，共存区的宽度减小，然后终止于非平衡临界点。我们概述的方式，其中流动相图可以从一个家庭的几个不同的平均浓度测量的这样的流动曲线重建。这种重建可以用来检查共存带之间的浓度差异的新测量。我们的d-JS-phi模型包含两个描述剪切带之间的界面的空间梯度项。第一个是在粘弹性本构方程中，具有特征（网格）长度l。第二个是在（广义）Cahn-Hilliard方程中，其特征长度为xi，用于平衡浓度波动。我们表明，相图依赖于比率r=l/xi，在r=0时失去唯一的状态选择。我们也给出了完整剪切带剖面的结果，并研究了临界点处界面宽度的发散性。
2003-02-05 cond-mat.soft
Vorticity Banding During the Lamellar-to-Onion Transition in a Lyotropic Surfactant Solution in Shear Flow
我们报告的层状溶致表面活性剂溶液（SDS/十二烷/戊醇/水）的流变学，并确定两个剪切稀化制度，对应于低应力层状相和更粘剪切诱导的多层囊泡，或“洋葱”相之间的不连续过渡。我们详细研究了流动曲线，应力作为剪切速率的函数，在过渡区，并提出证据表明，该地区包括一个剪切带状相的材料已宏观分离成带的层流和洋葱堆叠在涡度方向。我们推断非常缓慢和不规则的转变，从lamelae洋葱的应力增加，通过两相区，并确定不同的事件与成核的小部分洋葱，与剪切lamelae共存。
2006-05-18 cond-mat.soft
Competition between shear banding and wall slip in wormlike micelles
本文研究了蠕虫状胶束体系（CPyCl--NaSal）中剪切带（SB）的形成与边界条件（BC）之间的相互作用。在瞬态应变控制实验中，在光滑和喷砂几何形状的时间分辨的速度剖面记录。对于坚持BC标准SB的观察，虽然根据胶束缠结的时间波动的程度报告在高度剪切带。对于滑移BC，壁面滑移仅在剪切速率大于应力平台开始时发生。在低纠缠时，SB的形成被一个常数$Δ\dotγ$所改变，而对于更纠缠的系统，SB不断地“成核和熔化”。“壁处的胶束取向梯度可能解释了这些原始特征。
2009-11-24 cond-mat.soft
Shear banding in soft glassy materials
许多软质材料，包括泡沫、致密乳液、微凝胶珠悬浮液、星形聚合物、表面活性剂洋葱胶束的致密堆积和液晶的织构形态，都具有结构无序和亚稳态的基本“玻璃态”特征。这些反过来又引起了这些材料的低频剪切流变学（变形和流动特性）中的几个显著特征：特别是屈服应力的存在，在该屈服应力以下材料表现得像固体，并且在该屈服应力以上它像液体一样流动。在过去的十年中，密集的实验活动也表明，这些材料往往表现出一种现象，称为剪切带，其中的流动剖面穿过剪切细胞表现出不同粘度的宏观带。已经确定了两种不同的屈服应力流体：剪切带明显永久存在的流体（只要流动保持应用），以及在从初始静止状态建立稳定流动状态的过程中（例如，在剪切启动或阶跃应力实验中）仅瞬时产生条带的流体。在调查激励实验数据，我们描述了最近的进展，在解决它的理论，使用软玻璃流变模型和一个简单的流动性模型。我们也简要地把这些理论方法的上下文中的其他文献，包括弹塑性模型，剪切转变区理论，和分子动力学模拟。最后，我们讨论一些挑战，仍然开放的理论和实验一样。
2014-08-20 cond-mat.soft
A Minimal Model for Vorticity and Gradient Banding in Complex Fluids
本文提出了一个描述复杂流体流动诱导相变的唯象反应扩散模型。该模型由一个非保守的组成变量的运动方程，再加上反应物和产物的牛顿应力关系。多值反应项允许不同的均相共存，导致带状的组合物和剪切速率曲线。一维运动方程从随机初始状态演化到最终的稳态。我们发现，该系统选择带状状态的均匀状态，这取决于应力本构曲线的形状和扩散系数的大小。剪切速率控制下的流动梯度方向上的条带被观察到剪切变稀过渡，而剪切变稠过渡下的应力控制下的涡度方向上的条带被观察到。
2001-04-11 cond-mat.soft
Loss of solutions in shear banding fluids in shear banding fluids driven by second normal stress differences
边缘断裂是非牛顿流体中常见的断裂形式。在经历剪切带的流体的自由表面处经常报告类似的不稳定性，并导致样品的排出。本文通过平衡表面张力和在两个剪切带中引起的第二法向应力，同时要求连续光滑的弯月面，计算了这种剪切带流体的自由表面畸变。我们发现，蠕虫状胶束通常保留弯月面的完整性时，剪切带，但在某些情况下，可以失去完整性的范围内的平均施加的剪切速率，在此期间，人们预计剪切带。这种弯月面破裂将导致样品在剪切带区域被扫过时喷射。我们进一步表明，纠缠的聚合物解决方案预计将显示断裂的倾向，因为它们的第二个更大的正常应力。这些计算与文献中的可用数据一致。我们还估计了一个三带配置的弯月面畸变，已经观察到在一些蠕虫状胶束溶液中的锥板几何形状。
2011-07-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Cooperativity flows and Shear-Bandings: a statistical field theory approach
协同效应被用来解释软堵塞系统动力学中的非局部流变现象。在分析L。Bocquet，A. Colin \& A. Ajdari（{ \em Phys. Rev. Lett.} { \bf 103}，036001（2009）），我们表明，由流动性的非局部性质（逆粘度）产生的协同效应与剪切带构型的出现密切相关。这种连接实现通过发病的不均匀的紧凑的解决方案（牛顿），其中的流动性被限制在有限支持的流动和严格零其他地方的子区域。与零流动性（“非流动真空”）的区域的紧致子共存被证明是稳定的机械噪声的存在下，最终形成了平衡分布的流动性场，后者作为一个序参量的流动-noflow发生在材料中的转变。
2015-10-14 cond-mat.soft
Shear banding in time-dependent flows of polymers and wormlike micelles
我们从理论上研究剪切带的形成与时间相关的流动的聚合物和蠕虫状胶束表面活性剂流体，专注于协议的步骤剪切应力，步骤剪切应变（或在实践中的快速应变斜坡），剪切启动，这是通常的实验研究。对于每一个协议，我们进行线性稳定性分析，以提供一个流体的剪切带的发病普遍标准，根据我们最近的信[物理学评论快报。110（2013）086001]。在每种情况下，该标准仅取决于该协议的实验测量的流变响应函数的形状，独立于所讨论的材料的本构性质。（因此，我们的标准实际上涉及所有复杂流体，而不仅仅是这里感兴趣的聚合物。另一份手稿[正在准备中]将在一大类无序的软玻璃质材料中探索它们，包括泡沫、致密乳液、致密胶体和微凝胶珠悬浮液。一个重要的预测是，显着的带状可以出现在这些协议中的每一个瞬时，即使在流体的应力作为应变率的函数的基本本构曲线是单调的，并因此稳定的流动状态unbanded。对于每一个协议，我们提供了数值结果的rolie-poly和Giesekus模型，支持我们的预测。我们评论的能力的rolie-poly模型捕捉观察到的实验现象，并在Giesekus模型的失败。
2013-08-06 cond-mat.soft
Non-linear oscillatory rheological properties of a generic continuum foam model: comparison with experiments and shear-banding predictions
复杂流体中剪切带的出现通常被理解为是由于剪切下材料的结构演化导致的，这导致（从理论角度）与剪切下材料的不同状态的共存有关的非单调平稳流动曲线。在本文中，我们提出了一个特定类别的复杂流体，即泡沫和浓缩乳液，这不同于其他的剪切带在两个重要的方面的情况。首先，剪切带的出现被证明是可能的，既没有材料的任何内在物理演变（例如，通过与流动耦合的参数，例如浓度或缠结），也没有任何有限的临界剪切速率，低于该临界剪切速率，流动不会保持稳定和均匀。其次，剪切带的出现取决于初始条件，即，材料的准备。换句话说，它是历史依赖的。这种行为依赖于底层模型（2D或3D）的张量特性，并由材料中最初不均匀的应变分布触发。剪切速率在带边界处显示不连续性，其幅度是历史依赖的，因此取决于样品制备。
2012-06-21 cond-mat.soft
Adams and Olmsted Reply to comment on article "A non-monotonic constitutive model is not necessary to obtain shear banding phenomena in entangled polymer solution" [Phys. Rev. Lett. 102, 067801 (2009), arXiv:0805.0679]
Wang [Phys. Rev. Lett. 103，219801（2009）]使我们的信[物理。102，067801（2009），arXiv：0805.0679]：（1）他推断，“与其标题相反，剪切带仅在存在应力梯度的情况下从单调曲线出现”，并且他指出，在没有应力梯度的几何形状中在阶跃应变之后发现（实验上）非静态松弛。(2)他不同意我们使用的参数值。(3)在最近的一些实验中，流动在阶跃应变停止后是均匀的，并且随后才发展出非静态宏观运动。我们只显示了在停止流动之前发展出不均匀性的阶梯菌株。在本答复中，我们将讨论这些问题。
2009-11-23 cond-mat.soft
Early stages of the shear banding instability in wormlike micelles
本文采用非定域Johnson-Segalman模型研究了半稀释蠕虫状胶束中剪切带不稳定性的早期阶段，模型中考虑了浓度（phi）与剪切速率（gamma_dot）和胶束应变（张量{W}）的双流体耦合.我们计算的“调幅”的稳定性限制扫描沿均匀的内在流动曲线。对于启动“猝灭”到不稳定区域，不稳定性通常发生在均匀启动流可以达到本征流曲线之前。我们预测选定的时间和长度尺度，在不均匀性首次出现。在"无限阻力“极限下，机械变量（gamma_dot和\tensor{W}）的波动与φ中的波动无关，并且当固有流量曲线的斜率为负时不稳定;但未选择长度标度。对于有限阻力，机械不稳定性增强耦合到φ和长度尺度的选择，与最近的实验定性一致。对于远离潜在的零剪切分层不稳定性的系统，这种增强是轻微的，而接近分层的不稳定设置在低剪切速率，基本上是由流动触发的分层。
2002-07-15 cond-mat.soft
Criterion for purely elastic Taylor-Couette instability in the flows of shear-banding fluids
在过去的二十年里，人们已经用各种方法研究了剪切带流动，如流变仪、测速仪和流动双折射。在胶束溶液中，收集的许多数据表现出无法解释的时空波动。最近，有人提出，这些波动起源于一个纯粹的弹性不稳定性的流动。在圆柱形Couette几何形状，不稳定性是让人想起泰勒样的不稳定性粘弹性聚合物溶液中观察到的。在这封信中，我们描述了纯弹性泰勒-库埃特不稳定性的准则应如何适用于剪切带流动。我们推导出三类剪切带流与弯曲流线，根据其稳定性。
2011-08-12 cond-mat.soft physics.flu-dyn
