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
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
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
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
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
Steady state cyclic behaviour of a half-plane contact in partial slip subject to varying normal load, moment, shear load, and moderate differential bulk tension
提出了一般半平面接触稳态问题的一种新解法。接触体受到一组恒定载荷-平行于界面的法向力、剪切力和体积张力-以及一组相同量的振荡载荷。预计部分滑移条件将在这些数量的范围内发生。此外，法向载荷分量的作用线不一定需要通过接触的中心线，从而在接触范围中引入力矩和不对称性。这一进步使映射之间的正常和切向问题正式。定义了一个准确且易于应用的配方。
2019-08-13 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
Constitutive relations for shear fronts in shear-thickening suspensions
我们研究出现的前，当剪切增稠悬浮液提交到一个突然的驱动力在边界。使用一个准一维的实验几何形状，我们提取的前形状和传播速度从悬浮液流场和映射出它们的依赖于施加的剪切。我们发现，应力和速度之间的关系是二次的，通常是真实的液体中的惯性效应，但与前因子，可以远远大于材料密度。我们表明，这些实验结果可以解释的Wyart-Cates模型，这是最初开发来描述稳态剪切增稠的扩展。这是通过引入一个唯一的附加参数来实现的：控制从启动响应到稳态行为的交叉的特征应变尺度。我们得到的理论框架统一的瞬态和稳态性能的剪切增稠材料。
2017-11-06 cond-mat.soft
Shear Banding of Soft Glassy Materials in Large Amplitude Oscillatory Shear
研究了大振幅振荡剪切流作用下软玻璃材料中的剪切带。通过对广泛使用的软玻璃流变学模型的数值模拟，并辅以更一般的物理参数，我们证明了在施加剪切速率$\dotγ(t)=\dotγ_0\cos(ωt)$的幅度和频率的广泛范围内的强条带，即使在不允许条带作为其对稳定施加剪切流$\dotγ=\dotγ_0=$常数的稳态响应的材料中也是如此。即使在零频率$ω\to 0$的极限下，LAOS中的条带也持续存在，在零频率的极限下，人们可能先验地期望均匀的流动响应（与严格零频率稳定施加的剪切流的均匀流动的要求一致）。我们解释这一发现的交替竞争在每个周期内的玻璃老化和流动复兴。我们的预测有深远的影响，老化屈服应力流体的流动行为，建议一个通用的预期剪切带的流动，甚至任意缓慢的时间变化。
2016-10-13 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
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
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
Three-dimensional imaging of colloidal glasses under steady shear
使用快速共聚焦显微镜，我们图像的三维动力学的颗粒在一个产生的硬球胶体玻璃下稳定剪切。在均匀剪切区域观察到的结构弛豫几乎是各向同性的，但与静态亚稳胶体流体的结构弛豫明显不同。逆弛豫时间$τ_α^{-1}$和扩散常数$D$，作为{ \it局部}剪切速率$\dotγ$的函数，在$\dotγ$中，在超过二十年的时间内显示出与$τ_α^{-1} \propto D \propto \dotγ^{0.8}$的显著剪切稀化。相反，系统的{ \it global}流变性显示Herschel-Bulkley行为。我们讨论了大规模剪切本地化和其他机制在产生这种差异的可能作用。
2007-07-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Tuning Steady Shear Rheology through Active Dopants
University of Vermont（佛蒙特大学）
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
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
Shear induced tuning and memory effects in colloidal gels of rods and spheres
剪切历史在确定胶体凝胶的线性和非线性流变响应中起着重要作用，并且可以用于调整其结构和流动性质。胶体颗粒纵横比的增加降低了临界体积分数的凝胶化由于颗粒排除体积的增加。使用流变学和共聚焦显微镜的组合，我们调查的稳定和振荡的预剪切历史上的结构和流变性的胶体凝胶形成的二氧化硅球和杆的长度L和直径D（L/D = 10）分散在11 M氯化铯溶液的效果。我们使用无量纲梅森数Mn（= F_visc./ F_attr.）比较稳定和振荡预剪切对凝胶粘弹性的影响。我们发现，在中间锰预剪切后，有吸引力的球凝胶表现出加强，而有吸引力的棒凝胶表现出减弱。有吸引力的棒的凝胶的流变成像表明，在中间Mn，振荡预剪切诱导大的紧凑的棒簇的凝胶微结构中，相比稳定的预剪切。我们的研究突出了颗粒形状对流动和剪切停止后的粘弹性下的凝胶结构的影响。
2022-07-11 cond-mat.soft
Inverse Bauschinger to Bauschinger Crossover under Steady Shear in Amorphous Solids
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
研究通过模拟二维多分散玻璃，揭示了非晶固体中方向记忆受变形历史、应变率和初始温度的联合控制，发现记忆反转与传统Bauschinger效应存在差异，建立相图区分记忆反转和传统响应，并指出塑性修复是无序固体中记忆反转的通用途径。
2025-12-29 cond-mat.soft
Inhomogeneous steady shear dynamics of a three-body colloidal gel former
本研究利用自适应布朗动力学模拟探究了三体胶体凝胶在非均匀剪切力下的稳态流动，发现其非平衡响应由粘性和结构性超绝热力驱动，并证明幂泛函理论能准确重现粘性力分布。
2023-01-16 cond-mat.soft
Start-up Shear of Concentrated Colloidal Hard Spheres: Stresses, Dynamics and Structure
利用布朗动力学（BD）模拟、实验流变学和共聚焦显微镜研究了模型硬球玻璃在稳态启动剪切作用下的瞬态响应。随着应变的增加，玻璃最初表现出几乎线性的弹性应力增加，在屈服点处的应力峰值，然后达到恒定的稳定状态。的应力过冲有一个非单调依赖与Peclet数，Pe，和体积分数，ESTA，由可用的自由体积和结构松弛和剪切平流之间的竞争。在剪切下的结构特性的检查揭示了增加的各向异性径向分布函数g（r），主要在速度梯度（xy）平面中，其在应力峰值之后减小，其中相当大的各向异性保持在稳定状态。低速率使结构变形最小，而高速率显示具有瞬时伸长特征的变形。作为储存能量的机制，粒子被捕获在比布朗松弛允许的更扭曲的笼内，而在较大的应变下，应力松弛，因为粒子由于平流而被迫离开笼。即使在稳定状态下，中间超扩散观察到高速率，是剪切下的笼的连续打破和改造的签名。
2017-07-07 cond-mat.soft
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
Shear induced alignment and dynamics of elongated granular particles
研究了剪切流中细长颗粒的排列、有序和旋转。在实验室实验中，通过使用光学成像和X射线计算机断层成像的颗粒跟踪来监测大量颗粒的取向的时间演变。离散元模拟的实验进行了补充。这些粒子形成了一种取向有序性。在稳定状态下，粒子主轴的时间和系综平均方向与流线成一个小角度。该剪切取向角与所施加的剪切速率无关，并且随着晶粒纵横比的增加而减小。在颗粒水平上，稳定状态的特征在于颗粒的净旋转，如剪切流所指示的。在稳态和初始瞬态过程中测量颗粒旋转速度的分布。长轴垂直于剪切取向角的颗粒的平均旋转速度较大，而剪切取向的颗粒旋转较慢。这种快/慢旋转的比率随着颗粒纵横比而增加。在从未对准的初始条件开始的初始瞬态期间，具有刚好超过剪切对准角的取向的颗粒与剪切流所指示的方向相反地旋转。
2012-11-13 cond-mat.soft
Dynamics of Fluid Vesicles in Oscillatory Shear Flow
本文用泰勒变形参数和倾角$θ$二元微分方程研究了振荡剪切流中流体泡的动力学。在具有低粘度$η_{\rm {in}}$的内部流体的稳定剪切流中，囊泡表现出具有恒定倾角$θ_0$的稳定的罐踏运动。在低剪切频率的振荡流中，对于零平均剪切速率或有限平均剪切速率$\dotγ_{\rm m}$，$θ$分别在$\pm θ_0$之间或在$θ_0$附近振荡。随着剪切频率$f_γ$增加，囊泡振荡相对于剪切振荡变得延迟，并且振荡幅度减小。在高$f_γ$和$\dotγ_{\rm m}=0$时，发现在$θ_0-π$和$-θ_0$之间出现另一个极限环振荡。在稳定流中，$θ$在高$η_{\rm {in}}$下周期性地旋转（翻滚），并且$θ$和囊泡形状在中$η_{\rm {in}}$和高剪切速率下振荡（摆动）。在振荡流中，两个或多个极限环振荡的共存可能会发生低$f_γ$在这些阶段。对于具有固定形状的囊泡，角度$θ$在振荡周期之后旋转回到原始位置。然而，它被发现，一个优选的角度可以诱导由小的热波动。
2009-11-07 cond-mat.soft
Steady-State Luminescence of Polymers: Effects of Flow and of Hydrodynamic Interactions
我们考虑一个简单的模型，在稀溶液中的情况下，当激发淬灭是由于一个供体和一个受体之间的能量转移连接到链的末端的单个聚合物链的稳态发光。我们目前的数值结果劳斯链没有或有流体动力学的相互作用，这是考虑到在微扰的方式。我们考虑的情况下，一个静态的溶剂，以及链在剪切流和讨论的依赖关系的稳态发光强度的强度上的流体动力学相互作用和剪切速率的流动。
2004-07-12 cond-mat.soft
Banded spatiotemporal chaos in sheared nematogenic fluids
我们提出了一个模型的流体动力学的剪切致热流体的数值研究的结果，考虑到序参量应力的影响上的速度分布，但只允许在梯度方向的空间变化。当参数值是这样的应力从取向扭曲是可比的裸粘性应力，系统表现出稳定状态的剪切带的特征。此外，非线性的拉伸流动的耦合方向导致出现一个新的稳定状态，其中的时空混沌和剪切带的功能。
2010-02-01 cond-mat.soft
Analysis of Shear-Thickening in Physical Gel. A Stochastic Theory for Polymer Networks
通过引入物理交联网络（物理凝胶）动力学模型，导出了稳态剪切粘度的计算公式，并成功地分析了Jenkins，Sileibi和El-Aasser在HEUR水溶液中观察到的剪切增稠行为。我们考虑到环链的影响，在交界处脱离他们的一端从交界处的剪切速率增加，由于与其他链的碰撞。这一过程产生了链的数量的微弱和广泛的增加，其两端粘到单独的连接点（活性链），导致剪切粘度的微弱增加。研究还表明，活性链所承受的非线性力导致稳态剪切粘度的强烈和急剧的增强。
2002-12-04 cond-mat.soft
A mode coupling theory for Brownian particles in homogeneous steady shear flow
提出了一种计算定常剪切下相互作用布朗粒子一般性质的微观方法。我们从精确表达式剪切相关的稳态平均值，如相关性和结构函数，广义格林-久保关系的形式。对于这些，我们应用近似的启发模式耦合理论（MCT）的静态系统，访问稳态性能的整合后，通过启动稳态剪切的瞬态动力学。精确的运动方程，与记忆效应，所需的瞬态密度关联函数推导出接下来，这些也可以近似内的MCT类方法。这导致在封闭的方程的非平衡静态剪切致密胶体分散体，与平衡结构因子的非剪切系统作为唯一的输入。在三维中，这些方程目前需要在数值解之前进一步近似。然而，一些普遍的方面可以准确地分析，包括不连续的屈服应力在理想的玻璃化转变预测的MCT。使用这些方法，我们还讨论了扭曲的微观结构的剪切硬球胶体附近的玻璃化转变，并考虑这与剪切应力。然后近似的定态周围的随时间变化的波动，并从实验和模拟的数据进行比较，产生玻璃态的反射器服从“时间剪切叠加”的原则。这里介绍的工作充分发展了一种方法，首先概述了以前（M。Fuchs和M. E. Cates，Phys. Rev. Lett. 89，248304，（2002）），同时在所使用的模式耦合近似的选择中结合了来自该工作的显著技术变化，讨论了其优点。
2009-03-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Dynamic Modes of Microcapsules in Steady Shear Flow: Effects of Bending and Shear Elasticities
采用基于泰勒变形参数$α_{\rm D}$、倾斜角$θ$和膜旋转相位角$ϕ$的理论方法研究了稳态剪切流中微胶囊的动力学。结果表明，动态相图随薄膜剪切弹性和弯曲弹性比值的增大而发生显著变化。流体囊泡（无剪切弹性）表现出三种动态模式：（i）在内部流体的低粘度$η_{\rm {in}}$下的坦克踩踏（TT）（$α_{\rm D}$和$θ$松弛至恒定值），（ii）在高$η_{\rm {in}}$下的翻滚（TB）（$θ$旋转），和（iii）在中$η_{\rm {in}}$和高剪切速率$\dotγ$下的摆动（SW）（$θ$振荡）。所有三种模式都伴随着膜（$ϕ$）旋转。对于低剪切弹性的微胶囊，$ϕ$转动的能垒诱导了无$ϕ$转动的TB相以及SW和TB运动的共存相。$ϕ$旋转与TB旋转或SW振荡的同步以旋转频率的整数比发生。在高剪切弹性下，势能中的鞍点消失，中间相消失，并且发生$ϕ$或$θ$旋转。这种相行为与最近的模拟结果，低弯曲弹性的微胶囊。
2010-03-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Frictional half-plane contact problems subject to alternating normal and shear loads and tension in the steady state
一般的，对称的接触，弹性相似的机构之间的问题，并能够理想化使用半平面理论，研究在界面摩擦的存在。它受到一组恒定的载荷--平行于界面的法向力、剪切力和体积张力--以及一组相同量的振荡载荷，并且处于稳定状态。部分滑移条件预计将随之而来的这些量的范围内，并明确建立永久粘附区，从而有效地指定的最大程度的滑移区。精确和近似，易于应用的配方获得。
2019-03-25 cond-mat.soft physics.app-ph
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
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
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
Plasticity of a colloidal polycrystal under cyclic shear
我们使用共聚焦显微镜和时间分辨光散射来研究胶体多晶体的塑性，随着样品经受数千次剪切变形循环，晶界网络的演变。晶界运动被发现是弹道的，具有表现出非平凡的幂律尾部的速度分布函数。剪切诱导动力学最初减慢，类似于玻璃材料中自发动力学的老化，但最终达到稳定状态。令人惊讶的是，初始老化状态和稳态之间的交叉时间随着探测长度尺度的增加而减少，暗示晶界动力学的分级组织。
2014-08-27 cond-mat.soft
Shear-induced structuration of confined carbon black gels: Steady-state features of vorticity-aligned flocs
已知吸引性颗粒的各种分散体在受限几何形状中剪切时聚集成涡旋对齐条纹的图案。我们报告了一个彻底的实验研究，这种剪切诱导涡对准通过直接可视化的炭黑凝胶在简单的平面剪切和旋转剪切细胞。控制参数，如间隙宽度，应变速率，和凝胶浓度系统地变化。结果表明，在稳定状态下的条纹图案的波长线性依赖于间隙宽度$h$，而不敏感的凝胶浓度$C$和剪切速率$\gp$。涡旋排列的絮体的宽度与间隙宽度一致，并且与$C$和$\gp$无关，这暗示了可压缩圆柱形絮体的简单图像。最后，我们表明，存在一个临界剪切速率$\gp_c$以上的结构不发生，$\gp_c$规模为$h^{-α}$与$α=1.4\pm 0.1$独立的$C$。这一广泛的数据集应该打开的方式，在吸引力的胶体系统中的涡对准现象的定量建模。
2010-12-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Transient start-up dynamics and shear banding in aging soft glassy materials: Rate-controlled flow field
我们研究了瞬态启动动力学的流动性模型，该模型捕捉了老化的软玻璃质材料的流变行为，在一个直线剪切流时，应用阶跃剪切速率。我们观察到，当稳态流动曲线是非单调的系统显示瞬态和/或明显的稳态剪切带与实验观察密切定性协议。由于老化和复兴之间的竞争，在启动过程中，我们表明，有一个明显的稳态带在很大的时间，甚至剪切速率，使稳态流动曲线允许一个均匀的流动。因此，对于老化的软玻璃质材料，实现均匀流动的剪切速率不一定由稳态流动曲线给出。我们还观察到，瞬态和表观稳态剪切带的行为是不相关的负斜率的应力-应变依赖在瞬态。这项工作还强调，为了有一个现实的描述剪切带的行为在老化（时间依赖性）软玻璃材料，考虑惯性在启动动力学是至关重要的。
2018-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Rheological instability in a simple shear thickening model
本文研究了剪切增稠的空间均匀标量模型中对定常外加应力的应变响应，其中介观“弹性单元”的局部屈服率Γ（l）在局部应变l中不是单调的。尽管如此，宏观稳态流动曲线（应力与应变率）是单调的。然而，对于一类广泛的Γ（1），对定常应力的响应实际上不是定常流，而是自发振荡。我们讨论这一发现与其他理论和实验流动不稳定性。在我们研究的参数范围内，该模型不表现出流变混沌。
2001-10-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Understanding the approximations of mode-coupling theory for sheared steady states of colloids
各种模式耦合理论（MCT）的近似缺乏清晰度，即使在平衡状态下，也很难理解剪切稳态的各种MCT方法之间的关系以及它们的有效性。在这里，我们试图理解这些近似间接推导MCT方程通过两种不同的方法剪切下的胶体系统，第一，通过微观的方法，建议由Zaccarelli等人，第二，通过波动的流体力学，在推导中使用的近似是相当清楚的。我们的理论与一些现有的理论的定性相似性表明，线性响应理论可能会在各种近似中发挥作用，用于推导这些理论，并且在将它们应用于任意远离平衡的系统时需要小心，例如颗粒系统或剪切非常强时。作为我们计算的副产品，我们得到了Yvon-Born-Green（YBG）方程的剪切系统的扩展，并在随机相位近似的假设下，YBG方程产生的扭曲的结构因子，这是以前通过不同的方法得到的。
2015-09-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Chain extension of a confined polymer in steady shear flow
微流体和纳米流体装置对生物过程研究的日益重要性突出了更好地理解限制如何影响聚合物在流动中的行为的需要。在本文中，我们探讨了这个问题的一个方面，通过计算的稳态延伸的长聚合物链在一个狭窄的毛细管在简单剪切的存在。的Rouse-Zimm方法链动力学的框架内进行的计算，使用一个变种的非线性弹性模型，以执行有限的可扩展性。在假设的唯一效果的限制表面是修改预平均的流体动力学相互作用，我们发现，计算的分数链延伸x是相当小的比它的值在散装。此外，x随无量纲剪切速率（Weissenberg数，Wi）的变化与来自非吸附玻璃表面附近的λ-噬菌体DNA的流动诱导拉伸的实验的数据具有良好的定性一致性。
2012-06-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Modelling the evolution of flow-induced anisotropy of concentrated suspensions
本文通过修正Gillissen-Wilson本构模型并结合DEM模拟，建立了描述浓悬浮液在非稳态流动下各向异性力学响应演化的理论框架，提升了稳态和剪切旋转条件下的预测能力。
2025-06-05 cond-mat.soft
Superadiabatic dynamical density functional theory for colloidal suspensions under homogeneous steady-shear
本文利用超绝热动力学密度泛函理论计算均匀稳态剪切下胶体悬浮液的稳态结构与粘度，并首次将其与Russel-Gast体相流变理论联系起来，实现向非均匀体系的推广。
2024-06-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Yield stress and other flow and wall slip parameters of viscoplastic fluids from steady torsional flow
粘塑性流体普遍存在的壁面滑移行为使得分析其稳态扭转流动数据以确定其屈服应力和其剪切粘度材料函数的其他参数具有挑战性。可以使用粗糙化表面以防止壁滑移，但是这样的方法经常导致样品破裂。相反，它在这里示出的屈服应力的粘塑性流体可以确定从扭矩与表观剪切速率数据的稳定扭转流使用一个单一的间隙。粘塑性流体的扭矩与表观剪切速率数据的斜率的阶跃变化标志着流体的屈服应力。为了证明，粘塑性悬浮液的剪切粘度和表观壁滑移行为的早期表征参数[He等人，J. Rheology，63，19（2019）]用于获得每个转速下的剪切应力分布和扭矩。屈服应力，确定从扭矩与表观剪切速率的数据，可以通过使用第二种方法依赖于壁滑移速度与壁速度的比较进行验证，而在同一时间，使其他参数的剪切粘度材料函数的粘塑性流体的确定。
2021-06-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Transient shear banding in entangled polymers: a study using the Rolie-Poly model
空间不均匀的剪切流发生在缠结的聚合物溶液，无论是作为稳态剪切带和瞬态后，一个大的步骤应变或在启动到一个稳定的均匀的剪切速率。稳态剪切带是总剪切应力和施加的剪切速率之间具有非单调本构关系的模型的标志，但瞬态条带有时在稳态下不剪切带的流体中看到。我们使用扩散Rolie-Poly模型在牛顿溶剂中模拟这种行为，其本构行为可以是单调或非单调的，取决于对流约束释放（CCR）的程度。我们研究单调本构行为。线性稳定性分析的启动到足够高的剪切速率表明，空间波动是不稳定的，在早期。这种不稳定性和（随时间变化的）本构曲线的负斜率之间存在很强的相关性。如果最不稳定特征值的时间积分足够大，则系统会出现瞬态剪切带，随后在稳态时消失。我们如何扰动，由于波动或不均匀的应力，可以触发这种不稳定性。这种瞬态行为与最近在纠缠聚合物溶液中的观察结果相似
2011-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Relaxation to steady states of a binary liquid mixture around an optically heated colloid
利用实验和理论模型研究了开关照明后，二元液体混合物在光吸收Janus粒子附近的弛豫动力学。动力学由在被加热的颗粒周围形成的温度梯度控制。我们的研究结果表明，松弛是不对称的：接近非平衡稳态是远远慢于返回到热平衡。接近非平衡稳态是一个两步过程，导致浓度场的空间变化的行为类似于在不同的软材料中发现的响应于外场的初始超调。打开照明后的浓度波动的初始增长遵循与流体动力学和纯扩散模型一致的幂律。关闭照明后从系统流出的能量由时间的拉伸指数函数很好地描述，其特征时间与稳定状态下存储的能量与该状态下的总能量通量的比率成比例。
2022-01-04 cond-mat.soft
Analytical prediction for the steady-state behavior of a confined drop with interface viscosity under shear flow
本研究融合两种已有计算方法，提出了可涵盖受限/无受限、含/不含界面粘度等多种条件的剪切流液滴稳态变形与倾角解析预测模型，且模型对粘度比变化具有鲁棒性。
2024-11-03 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Steady shear rheology of a granular crystal containing a single dislocation
The University of Osaka（大阪大学）
研究含单个位错的颗粒晶体稳态剪切流变，发现应力比由归一化位错速度而非惯性数决定，明确了颗粒间摩擦与接触阻尼在不同速度区间的作用，为位错介导颗粒流的流变学研究提供了关键速率变量。
2026-08-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Shear-induced crystallization of a dense rapid granular flow: hydrodynamics beyond the melting point?
我们研究剪切诱导结晶在一个非常密集的单分散非弹性硬球流。本文考虑定常压力下的平面库埃特流，忽略重力.我们假设颗粒密度大于弹性硬球平衡相图的熔点。我们采用了Navier-Stokes流体力学与本构关系，所有这些（除了剪切粘度）发散在晶体堆积密度，而剪切粘度发散在一个较小的密度。定常流的相图由三个参数描述：有效马赫数、按比例的能量损失参数和整数m：出现在这个问题中的机械类比中的半振荡数。在定常剪切流中，粘性加热通过非弹性碰撞的能量耗散来平衡。这种平衡可以有不同的形式，产生均匀的剪切流或各种更复杂的非线性密度，速度和温度分布。特别是，该模型预测了各种多层两相稳定剪切流尖锐的相间边界。这样的流动可以包括几个零剪切（固体状）层，每个层作为整体移动，由流体状区域分开。当我们处理一个硬球模型时，颗粒在"固体"层中是流化的：颗粒温度在那里是非零的，并且有能量流过"固体"层的边界。对均匀定常剪切流进行了线性稳定性分析，并给出了固定m时系统的合理分岔图。m的选择问题仍然悬而未决。
2006-05-05 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Steady shear magnetorheology in Co0.9Ni0.1 nanocluster-based MR fluids at elevated temperatures
在本文中，我们提出的研究磁流体含有Co 0.9 Ni 0.1纳米团簇已被测量作为磁场和温度的函数的磁流变性能。在液态多元醇中，采用常规的均相成核法合成了富钴纳米团簇。使用FESEM的形态表征揭示了非聚集性质的纳米团簇的平均直径为450 nm。采用粉末XRD和振动样品磁强计（VSM）对样品的晶体结构和室温磁化强度进行了测量。制备了两种不同颗粒体积分数的MR样品。在250 C-550 C范围内对两种样品进行的温度依赖性稳态剪切MR表征表明，随着温度的升高，MR参数呈系统性下降。从有效体积分数和磁饱和度的变化解释了温度引起的剪切应力和粘度变薄现象。为了分析测量的MR响应随温度升高的变化，还构造了合适的温度敏感的标度参数。最后采用时间-温度-场叠加法构建了流变主曲线。
2015-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Stochastic thermodynamics of a confined colloidal suspension under shear flow
基于布朗动力学模拟，我们研究了剪切流作用下受限胶体悬浮体系非平衡定态的热力学特征。具体来说，我们考虑一个薄膜组成的带电粒子在窄缝孔限制，形成两个层的二次面内结构的平衡。这个多体系统显示出三种不同的稳态，其特征在于独特的动力学和流变学响应所施加的剪切流。计算功和热，我们发现这两个量通过它们的平均值和分布来表示不同的状态。一个特别有趣的情况发生在大的剪切速率，其中颗粒执行集体之字形运动。在这里，我们发现一个双稳态的粒子运动的相位同步的程度。事实证明，这种双稳态是理解整体平均功分布的关键。对于所有的状态，我们比较的工作和热分布的有效的单粒子系统。通过这一点，我们的目标是识别随机热力学量的多体特征。
2018-09-06 cond-mat.soft
Rheological consequences of wet and dry friction in a dumbbell model with hydrodynamic interactions and internal viscosity
本文用一种可伸缩哑铃模型研究了聚合物稀溶液的内粘度波动和流体动力相互作用对聚合物稀溶液流变性质的影响。布朗动力学模拟用于计算剪切流中的瞬态和稳态粘度函数。结果使仔细区分的影响，对流变性能，溶剂介导的摩擦从一个耗散机制，是独立的溶剂粘度。特别是，流体动力学相互作用有显着的影响，在剪切流的开始时的应力跃变的大小，并在瞬态粘度函数，但在高剪切速率下的稳态粘度函数的影响可以忽略不计。零剪切速率粘度函数的自由排水哑铃保持基本上独立的内部粘度参数，预测的高斯近似，但列入流体动力学相互作用诱导依赖于流体动力学相互作用和内部粘度参数。大值的内部粘度参数导致线性粘弹性的预测，模仿刚性哑铃解决方案的行为。另一方面，在高剪切速率下的稳态剪切粘度函数一般不同于刚性哑铃，这主要取决于哑铃弹簧的有限延展性。
2018-08-20 cond-mat.soft
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
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 and longitudinal viscosity of non-ionic C12E8 aqueous solutions
本文测量了非离子表面活性剂C12 E8水溶液在单相各向同性液相区的稳态剪切粘度、纵向弹性模量和超声吸收。总体结果支持存在两个独立的浓度区间，对应于不同的结构特性。在富含表面活性剂的区域中，稳态剪切粘度的温度依赖性遵循玻璃状系统的方程特征。超声吸收光谱表明明确的证据所描述的科尔-科尔松弛公式的粘弹性行为。在富含水的区域中，所测量的量的行为更加复杂，并且反映了分散的聚集体的存在，其尺寸随着温度和浓度而增加。还观察到一个额外的低频贡献，这是由于水分子和/或表面活性剂单体之间的交换的聚集体和散装溶剂区域。
2006-01-14 cond-mat.soft
Shear-induced Transitions in Ternary Polymeric System
首次对聚合物体系中的剪切诱导相变进行了三维模拟。该方法基于动态密度泛函理论。研究了柔性三嵌段ABA-共聚物和溶剂的混合物在简单稳态剪切作用下的螺旋状介观结构双连续相和层状/圆柱相共存的途径。
2000-07-19 cond-mat.soft
Time Dependent Ginzburg-Landau Equation for Sheared Granular Flow
数值求解了二维颗粒剪切流的含时Ginzburg-Landau方程，研究了序参量的瞬态动力学和稳态.数值解的结构变化与二维颗粒剪切流的离散元模拟中观察到的剪切带在性质上是相似的。
2012-09-11 cond-mat.soft
