Dynamics of Vesicles in shear and rotational flows: Modal Dynamics and Phase Diagram
尽管最近兴起的理论简化模型的囊泡形状动力学，与实验的比较还没有完成。我们回顾了最近提出的一些囊泡动力学模型的含义，特别是相平面的Tumbling-Trembling域区域，并表明它们都未能捕捉到实际囊泡的基本行为，超额面积，Δ，大于0.4。我们强调新的观察形状谐波和热波动的作用。
2011-02-01 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Membrane Heterogeneity Driven Dynamics of Multicomponent Vesicles in Shear Flow
本文提出热力学一致的相场模型，研究剪切流中多组分囊泡动力学，发现表面张力异质性可触发摆动和翻滚，并揭示弯曲刚度异质性导致的三种新动态状态，为可调囊泡载体提供设计原则。
2025-09-10 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Two-Dimensional Vesicle Hydrodynamics from Hydrophobic Attraction Potential
我们开发了一个新的模型，据我们所知，多体流体动力学的两亲性Janus粒子悬浮在粘性背景流。Janus粒子通过疏水吸引势相互作用，导致自组装成双层结构。我们采用一种有效的积分方程方法来解决屏蔽拉普拉斯方程的疏水吸引力和解决流动性问题的水动力相互作用。积分方程公式准确地捕捉到近接触边界的相互作用。在线性剪切流作用下，我们观察到了由Janus粒子组成的二维囊泡的坦克踩踏变形。结果产生测量单层间摩擦，膜渗透性，并在大的剪切速率，膜破裂。模拟研究包括抛物流中的囊泡和剪切流和拉伸流中的囊泡-囊泡相互作用。Janus颗粒囊泡的流体动力学复制了不可伸展的弹性囊泡膜的行为。
2021-10-04 cond-mat.soft physics.flu-dyn
The building blocks behind the Electrohydrodynamics of non-polar 2Dinks
本研究表征了非极性2D墨水在不同电场下的流变行为，发现电场与颗粒通过电泳效应和麦克斯韦应力影响液丝稳定性，为电流体动力学打印提供关键见解。
2023-12-21 physics.flu-dyn
Two-dimensional Vesicle dynamics under shear flow: effect of confinement
采用二维格子Boltzmann方法研究了两平行平板间剪切流作用下单个囊泡的动力学行为。我们首先介绍了我们如何适应的格子玻尔兹曼方法模拟囊泡动力学，使用的方法从浸没边界法。在欧拉规则固定网格上计算流体流动，而囊泡膜的位置由拉格朗日移动网格跟踪。作为基准测试，已知的囊泡平衡形状在静止的流体中被发现和简单剪切流动下的囊泡的动力学行为被再现。此外，我们专注于调查的动态约束的效果，到目前为止，很少有人关注的问题。特别是，我们研究了如何在坦克踩踏制度的囊泡稳定的倾角取决于禁闭的程度。分析了约束对复合流体有效粘度的影响。在一个给定的减少体积（溶胀度）的囊泡，我们发现，无论是倾斜角，和膜坦克踩踏速度随限制的增加而减少。在足够大的约束度下，坦克踩踏速度表现出非单调的依赖于约化体积和有效粘度表现出非线性行为。
2011-05-31 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Membrane Viscosity Determined from Shear-Driven Flow in Giant Vesicles
脂双层膜的粘度在确定包埋蛋白的扩散常数和膜变形的动力学中起着重要作用，但历史证明它非常难以测量。在这里，我们介绍了一种新的方法的基础上的大规模的循环模式内诱导的囊泡粘附到固体表面，并进行简单的剪切流在微流控装置的量化。粒子图像测速技术基于旋转圆盘共聚焦成像的示踪粒子的内部和外部的囊泡，和跟踪相分离的膜域被用来重建完整的三维流动模式引起的剪切。这些测量结果与最近的理论分析的预测显示出极好的一致性，并允许直接测定膜的粘度。
2013-08-29 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Cross-stream migration of a vesicle in vortical flows
本研究通过数值模拟探讨二维Taylor-Green涡旋流中囊泡的迁移行为，发现其可变形性决定迁移路径：足够可变形时向内迁移至涡心旋转，否则跨流穿越涡旋阵列。
2023-02-15 physics.bio-ph physics.flu-dyn
Pump-driven droplet electrohydrodynamics: deformation, pinch-off and recoalescence
本文提出热力学一致的相场框架耦合电扩散与流体流动，揭示界面离子泵通过内部驱动机制有效控制液滴的变形、夹断、再聚结及分选。
2025-09-11 physics.flu-dyn
Tank-treading as a means of propulsion in viscous shear flows
使用坦克踩踏作为一种手段的推进microswimmers在粘性剪切流被考虑到exam.We讨论的可能性，囊泡能够控制漂移在外部剪切流，通过局部改变其自身膜的弯曲刚度。通过准球形极限的解析计算，确定了在外部流动中的坦克踩踏囊泡的静止形状和取向，在膜不均匀性中工作到最低阶。膜的不均匀性在形状演化方程中作为额外的力项起作用，其可用于平衡流体动力学应力的影响，从而允许囊泡呈现否则将被禁止的形状和取向。囊泡的形状和方向所需的横向迁移的流动，连同弯曲刚度的配置文件，将导致这样的形状和方向，被确定。一个简单的模型，其中一个囊泡是能够向上或向下迁移的浓度场的梯度，通过硬化或软化其膜，在响应罐踩踏过程中所经历的浓度水平的变化。
2011-07-19 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Pairwise hydrodynamic interactions and diffusion in a vesicle suspension
剪切流中两个可变形囊泡的流体动力学相互作用引起净位移，在大多数情况下，它们在横向方向上的距离增加。这些相互作用的统计平均值导致悬浮液中的剪切诱导扩散，无论是在经历由连续相互作用组成的随机游走的单个颗粒的水平上，还是在发生非线性向下梯度扩散的悬浮液的水平上，这是悬浮液流结构化中的重要成分。我们做了实验和计算研究的相互作用的一对脂质囊泡在剪切流通过改变物理参数，并调查的净横向位移的衰减与流线上的囊泡最初位于之间的距离。这种衰变及其对囊泡性质的依赖性可以通过一个简单的模型来解释，该模型基于壁附近囊泡横向漂移的既定定律。在半稀释状态下，给出了自扩散系数的确定方法。
2014-01-23 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Shear-Driven Circulation Patterns in Lipid Membrane Vesicles
最近的实验表明，当一个近半球形的脂质囊泡附着在固体表面进行简单的剪切流，它表现出一种模式的膜循环很像偶极涡。这与附着在表面上并受到剪切的不混溶流体液滴的相关问题中出现的环形环流形成鲜明对比。流动模式的这种深刻差异源于膜的横向不可压缩性，其将可观察到的流动限制在膜中的速度场是二维发散自由的那些流动。在这里，我们研究这些循环模式内最简单的模型膜流体动力学。基于Papkovich-Neuber势的流场的系统扩展被开发用于膜与周围流体之间的一般粘度比。与实验结果的比较[C. Vézy，G. Massiera和A. Viallat，软物质3，844（2007）]，并且示出了这样的研究如何能够允许测量膜粘度。讨论了破胶和模式选择问题。
2012-08-13 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Large deformation electrohydrodynamics of a Skalak elastic capsule in AC electric field
利用解析和边界积分理论研究了均匀交流电场作用下带电容膜的弹性胶囊的轴对称电流体动力变形问题。低毛细管数（不稳定的剪切或电力的比例稳定的弹性力）制度显示时间平均的长球体和扁球体变形，和时间周期性的长球体，扁球体呼吸模式是相称的时间平均变形。由于有限的膜充电时间和AC场的场反转的相互作用，观察到一种新的长扁呼吸模式。这项研究，当扩展到高毛细管数，显示新的呼吸模式的圆柱体，扁长，圆柱体，和双凹，扁长变形。这是两极的高压缩法向麦克斯韦应力的结果，并得到了弱压缩赤道应力的帮助，这是电容膜的特征。这项工作的发现应该成为理解更复杂的生物细胞和工业应用合成胶囊的基础。
2017-11-25 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Hydrodynamics and rheology of a vesicle doublet suspension
采用高阶自适应时间边界积分方法，数值模拟了不同流动条件下粘性二维囊泡偶体的动力学行为。在静止的流动中，两个相邻的囊泡在粘附势的作用下缓慢地向彼此移动，将它们之间的流体推出，以在平衡时形成囊泡双峰。润滑分析这样的排水的薄膜给出的排水时间的依赖关系的粘附强度和分离距离是在良好的协议与数值计算结果。在平面拉伸流中，我们发现只有当两个囊泡在驻点附近迎面碰撞时，才会形成稳定的囊泡双峰。在微流体阱中，通过主动控制回路将伸展流的停滞动态地放置在囊泡双峰的中间，观察到囊泡双峰的新颖动力学。数值模拟结果表明，存在一个临界拉伸流速，在此流速以上，扩散流克服了粘附作用，从而提供了一种简单的方法来测量两个囊泡膜之间的粘附强度。在平面剪切流中，数值模拟表明，囊泡双峰可以形成提供的粘附强度是足够大的在一个给定的囊泡减少面积。一旦形成了一个双峰，它的振荡动力学被发现依赖于粘合强度和它们的减少面积。此外，有效的剪切粘度的稀释悬浮液的囊泡双峰被发现是一个功能的减少面积。这些数值研究和分析的结果揭示了粘性流体中囊泡之间的粘附相互作用的流体动力学和流变学后果。
2019-07-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Large deformation electrohydrodynamics of an elastic capsule in DC electric field
研究了在均匀直流电场作用下，一个含有牛顿流体的球形弹性胶囊在一个弹性膜和另一个牛顿流体中的动力学行为。诸如内部和外部流体介质的电导率以及膜的电容和电导率的电特性的不连续性导致净界面麦克斯韦应力，其可以引起这种弹性胶囊的变形。我们调查这个问题，考虑良好的膜法律薄的弹性膜，充分解决流体力学的斯托克斯流量限制和描述的静电使用的电容器模型。在小变形的极限下，解析理论对动力学的预测相当令人满意。然而，在高毛细管数下的大变形需要数值方法（在本例中为边界元法）来解决这个高度非线性的问题。类似于囊泡，在中间时间，高度非线性的双凹形状以及正方形和六边形的形状时，观察到外部介质更导电。该研究确定的重要性，如高膜电容，低膜电导，低流体动力学时间尺度和高毛细管数观察这些形状转变的参数。过渡是由于大的压缩麦克斯韦应力在两极在中间时间。因此，这种形状转变可以在允许电容的球形小球中看到，可能与界面回复力的性质无关。
2017-08-29 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Shape changes and motion of a vesicle in a fluid using a lattice Boltzmann model
我们通过格子玻尔兹曼方法研究了红细胞在流体流动中的变形和运动。为此，引入弯曲刚度和各向同性膨胀的弹性模量，并与格子Boltzmann模拟相结合，并仔细检查膜两侧的膜流相互作用。我们发现，红细胞的静态双凹形状是相当稳定的，可以有效地抵抗其膜上的病变。此外，我们的模拟结果表明，在剪切流中，红细胞将高度扁平化，并进行坦克的运动。这一现象很早以前就被实验观察到了，但至今边界积分和奇异性方法仍无法解决这一问题。由于其内在的并行动力学，这种格子玻尔兹曼方法有望找到广泛的应用单和多囊泡悬浮液以及复杂的开放膜在各种流体流动的雷诺数范围很宽。
2007-01-12 physics.flu-dyn
Dynamics of a viscous vesicle in linear flows
建立了一种描述封闭的脂双层膜（囊泡）在一般线性流中自由悬浮的动力学的解析理论。考虑到近球形的形状，蠕动流方程的解作为一个规则的摄动展开在多余的区域。该分析考虑了膜的流动性、不可压缩性和抗弯曲性。固定的总面积的约束导致非线性形状演化方程在领先的顺序。因此，两个政权的囊泡行为，坦克踩踏和翻滚，预测取决于内部和外部流体之间的粘度对比。低于临界粘度对比度，这取决于过剩面积，囊泡变形成一个坦克踩踏椭圆体，其相对于流动方向的取向角是独立的膜的弯曲刚度。在翻滚制度，囊泡表现出周期性的形状变形的频率，增加与粘度对比度。非牛顿流变学，如正常的应力预测为一个稀悬浮液的囊泡。该理论与已发表的简单剪切流中囊泡行为的实验数据吻合得很好。
2006-12-01 physics.bio-ph physics.flu-dyn
Long-range hydrodynamic effect due to a single vesicle in linear flow
囊泡参与了生物体中各种各样的运输过程。此外，它们还可以作为细胞悬浮液动力学的模型。预测其悬浮液的流变学性质仍然是一个悬而未决的问题，因为即使是对的相互作用尚未完全理解。在这里，我们分析了一个单一的囊泡，进行坦克踩踏运动，其周围的剪切流的影响，通过研究诱导扰动场$δ\vec{V}$，在其存在和不存在的速度场之间的差异。实验和数值模拟之间的比较揭示了一个令人印象深刻的协议。跟踪脊的扰动场幅度景观，我们确定的主要方向，沿其分析的速度差场的囊泡附近。扰动幅度被发现是显着的约4囊泡半径，并可以描述由幂律衰减与距离$d$从囊泡$ \| δ\vec{V} \| \propto d^{-3/2}$。这与先前的实验结果一致的两个相互作用的囊泡在类似的条件下，它们的动力学改变之间的分离距离。这是一个指示的囊泡长程效应通过扰动场，并要求适当纳入长程流体动力学相互作用时，试图获得囊泡悬浮液的流变学性质。
2016-02-10 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
A numerical method for the simulation of viscoelastic fluid surfaces
粘弹性表面流变学在多相体系中起着重要的作用。一个典型的例子是围绕着大多数动物细胞的肌动蛋白皮层。它在短时间尺度上表现出弹性，在长时间尺度上表现出粘性。因此，细胞形状动力学的真实模拟需要捕获整个弹性到粘性光谱的模型。然而，目前还没有数值方法来模拟变形粘弹性表面。因此，细胞皮层或其他粘弹性表面的模型通常基于限制其适用性的假设或简化。在本文中，我们开发了第一个数值方法模拟变形粘弹性表面。为此，我们推导出表面等效的上随体麦克斯韦模型使用非平衡态热力学的GENERIC制定。该模型区分了剪切动力学和界面动力学。粘弹性表面嵌入在由纳维-斯托克斯方程建模的粘性流体中。这两个系统都使用有限元求解。流体和曲面使用任意拉格朗日-欧拉（ALE）方法组合，该方法在曲面的旋转和平移期间保持曲面网格间距。我们验证了这个数值实现对解析解，并找到很好的协议。为了证明它的潜力，我们模拟实验观察到的翻滚和坦克踩踏的小泡在剪切流。我们还提供了一个相图来证明的粘弹性参数的影响的行为上的囊泡在剪切流。最后，我们探讨胞质分裂作为未来的应用程序的数值方法，通过模拟胞质分裂的开始使用空间依赖函数的表面张力。
2021-04-24 physics.flu-dyn
Fluid Vesicles in Flow
本文综述了巨流体囊泡在各种外部流体动力学流场中的动力学行为。由膜弹性、流体动力学流动和热涨落引起的应力之间的相互作用导致了丰富的现象学。在具有旋转和拉伸分量的线性流动中，坦克踩踏和翻滚运动的特性现在可以通过理论和数值模型很好地描述。在这两个政权之间的过渡，强烈的形状变形和放大的热波动产生一个新的政权称为颤抖。在这种情况下，囊泡的取向振荡准周期性的流动方向，而发生不对称的变形。对于足够强的流动，观察到小波长的变形，如皱纹，类似于突然反向拉伸流动中发生的情况。在稳定的拉伸流动中，具有大的过量面积的囊泡在大的流速下变形成哑铃状，并且在更强的流动中发生珍珠状。在具有抛物线流动轮廓的毛细流动中，单个囊泡向通道的中心迁移，在那里它们采用对称形状，原因有两个。首先，墙壁施加一个水动力升力，将它们推开。第二，剪切应力在流的尖端处最小。然而，对称性被打破的囊泡与大的过剩面积，流偏离中心和变形不对称。在悬浮液中，囊泡之间的流体动力学相互作用叠加了这两种效应，使得从单个囊泡的动力学推断流变学性质具有挑战性。对稳定或随时间变化的流动中的囊泡和类似物体及其悬浮液的进一步研究将揭示血液流动等现象。
2014-03-18 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
How does confinement affect the dynamics of viscous vesicles and red blood cells?
尽管它在微流体中的意义，约束的影响，从坦克踩踏（稳定运动）到翻滚（不稳定运动）的动态状态的变形微粒的过渡还没有被详细研究。在本文中，我们研究了一个单一的粘性囊泡的动力学约束剪切作为一个一般的模型系统的红细胞，胶囊，或粘性液滴。从坦克踩踏到翻滚运动的转变可以由内部和外部流体粘度之间的比率触发。在这里，我们表明，过渡可以单独通过减少限制，保持粘度对比度恒定。所观察到的动态结果的变化的相对重要性的粘性，压力和润滑引起的扭矩施加在囊泡。我们的研究结果是感兴趣的设计未来的实验或微流控装置：触发翻滚到坦克踩踏过渡的可能性，无论是通过几何形状或粘度对比单独打开有吸引力的可能性，微流变测量以及检测和诊断的患病红细胞在受限流。
2012-07-16 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Onsager-variational-principle-based Lattice Boltzmann Model For Three-phase Dielectric Fluid Flows
College of Science, National University of Defense Technology（国防科技大学理学院）；School of Mathematics and Physics, China University of Geosciences（中国地质大学数学与物理学院）
本文针对现有三相EHD模型缺乏热力学一致性的问题，基于Onsager变分原理提出热力学一致的三相EHD模型，结合格子玻尔兹曼方法开发数值框架，经多基准案例验证后用于模拟液滴在电场及复合流场中的动力学行为，提供了可靠的多相EHD数值工具。
2026-08-07 physics.flu-dyn
Phase-field modeling of multicomponent vesicles in viscoelastic fluid
本文提出了一种相场模型，用于研究粘弹性流体中多组分囊泡的流体动力学，结合了连续表面力方法和高精度数值求解技术。
2025-12-29 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Swinging and tumbling of multicomponent vesicles in flow
本文建立降阶模型研究异质膜囊泡在剪切流中的动力学，发现材料性质变化可引发从摆动到翻滚的转变，并通过数值模拟验证了理论预测。
2022-02-04 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Diffuse interface models of locally inextensible vesicles in a viscous fluid
我们提出了一个新的扩散界面模型的动力学不可扩展的囊泡在粘性流体。这项工作的一个新功能是在扩散接口上下文中实现本地不可扩展性条件。通过使用局部拉格朗日乘子来强制局部不可扩展性，该局部拉格朗日乘子在界面处提供必要的张力。为了求解局部拉格朗日乘子，我们引入了一个新的方程，其解决方案基本上提供了一个谐波扩展的局部拉格朗日乘子关闭接口，同时保持本地不可扩展性约束附近的接口。为了使该方法更强大，我们开发了一个局部松弛方案，动态地纠正局部拉伸/压缩错误，从而防止其积累。渐近分析表明，我们的新系统收敛到一个放松的版本的不可扩展的尖锐的接口模型。这一点也得到了数值验证。虽然该模型不依赖于尺寸，但我们仅在2D中进行了数值模拟。为了数值求解二维方程，我们开发了一个有效的算法结合算子分裂方法与自适应有限元的纳维-斯托克斯方程隐式耦合的扩散界面不可扩展方程。在不同的雷诺数的剪切流中的单个囊泡的数值模拟表明，在执行本地不可扩展性的错误可能会积累，并导致在翻滚制度和不同的倾斜角的囊泡在坦克踩踏制度的动态差异大。局部松弛算法被证明可以有效地防止这种积累的驱动系统回到它的平衡态时，出现错误的局部不可扩展性。
2013-11-26 cond-mat.soft math-ph math.MP
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$旋转。这种相行为与最近的模拟结果，低弯曲弹性的微胶囊。
2010-03-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn
On the deformation of a shear thinning viscoelastic drop in a steady electric field
Indian Institute of Science（印度科学研究所）
研究探讨了在稳态电场中，粘弹性液滴的变形与破裂动态，通过数值模拟分析了不同参数组合下的变形行为及临界条件。
2026-03-12 physics.flu-dyn
Passive swimming in low Reynolds number flows
微观游泳的可能性提取的能量从外部流进行了讨论，专注于一个简单的三聚体跨越线性剪切流的迁移。本文分析了游动的几何性质以及对囊泡的可能推广，认为从流体中提取能量的机制是对离散游动的囊泡坦克踩踏区的推广。游泳者利用外部流动的优势，通过它提取能量游泳和“航行”。迁移速度被发现在冲程振幅线性缩放，而不是在静止流体中的二次曲线。这种影响原来是与不适用的扇形定理在外部流场的存在。
2010-07-14 cond-mat.soft physics.flu-dyn q-bio.OT
Effects of Surfactant Solubility on the Hydrodynamics of a Viscous Drop in a DC Electric Field
表面活性剂（两亲性表面活性剂）的物理化学通常用于控制粘性液滴和气泡的动力学。表面活性剂吸附动力学已被证明在拉伸和剪切流中的液滴变形中起着关键作用，但据我们所知，这些动力学效应对电场中的粘性液滴的影响尚未被考虑。在本文中，我们数值研究吸附动力学的影响，表面覆盖的粘性滴在电场。在一个范围内的内部和外部流体之间的电导率和介电常数比，我们专注于变形和流动的依赖性上的传输参数$J$，和Biot数$\text{Bi}$，其特征的表面活性剂之间的液滴表面和散装交换的程度。我们的研究结果表明，溶解度影响的电流体动力学的粘性下降，在不同的方式，我们确定参数区域，其中（1）表面活性剂的溶解度可能会改变这两个下降变形和周围的流体循环的下降，和（2）表面活性剂的溶解度主要影响的流量，而不是变形。
2020-05-01 physics.flu-dyn
Electrohydrodynamic coupling and stochastic branching in a miniaturized ns-pulsed He plasma jet
Université Sorbonne Paris Nord（索邦巴黎北大学）；University of Patras（帕特雷大学）；University of Cyprus（塞浦路斯大学）；University College London（伦敦大学学院）；Leibniz Institute for Plasma Science and Technology (INP)（莱布尼兹等离子体科学技术研究所）
通过实验与CFD模拟，研究微米级大气压氦等离子体射流中放电与流动的耦合，发现0.3 slm流量下放电能量最高、射流准直最佳，并首次定量分析了随机分支现象。
2026-06-17 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Incorporating Shear into Stochastic Eulerian Lagrangian Methods for Rheological Studies of Complex Fluids and Soft Materials
我们开发的计算方法，将剪切波动的流体力学方法。我们的动机是复杂流体和软材料的流变响应。我们的方法是基于连续随机流体动力学方程，受到剪切边界条件上的单位周期细胞的方式类似于分子动力学的Lees-Edwards条件。我们的方法始终考虑到微观结构弹性力学，流体-结构流体动力学耦合，和热波动。对于实际模拟，我们开发了有效的随机场生成处理剪切广义周期性边界条件的数值方法。结果表明，我们的数值方法与涨落耗散平衡和近平衡统计力学是一致的。作为实践中的示范，我们提出了几个原型流变响应研究。这些包括（i）聚合物流体的剪切稀化，（ii）聚合脂质囊泡的振荡响应的复合模量，和（iii）凝胶状材料在剪切下的老化。
2022-12-20 cond-mat.soft cs.NA math.NA
Erythrocyte-erythrocyte aggregation dynamics under shear flow
悬浮在血浆中的红细胞（RBC）倾向于聚集并形成红细胞串。在聚集过程中，第一阶段包括RBC双联体的形成[Blood cells，molecules，and diseases 25，339（1999）]。虽然聚集体通常被适度的流动应力解离，但在某些病理条件下，聚集体变得不可逆，这导致高血液粘度和血管闭塞。我们在这里进行二维模拟，研究在不同条件下的剪切流的双重动力学及其对流变学的影响。我们总结了我们的结果在一个丰富的相图中的参数空间（流动强度，粘附能）显示四种不同类型的双峰配置和动力学的双峰的动力学。我们发现，膜坦克踩起着重要的作用，在双重解聚，与红细胞的实验。这里发现的一个显著特征是，当单个细胞进行翻滚时（通过增加囊泡内粘度），由于粘附（即使非常弱）而形成的双峰即使在非常强的剪切速率下也保持稳定。可以看出，在这种情况下，剪切速率的增加诱导的双重构象的适应，允许聚集体抵抗细胞-细胞脱离。我们发现，双态悬浮液的归一化有效粘度随粘附能显著增加，这一事实应影响微循环中的血液灌注。
2020-06-08 physics.bio-ph physics.comp-ph physics.flu-dyn
Effective swimming strategies in low Reynolds number flows
讨论了微观游动体在线性剪切流中的最优迁移策略。这两种情况下，其中游泳者位于大的距离，并在一个坚实的墙壁附近，考虑。结果表明，在不需要内能源或外部驱动的情况下，通过水流航行和游泳相结合的方式可以实现迁移。游泳者在所需的方向上移动所需的结构动力学进行了讨论，并分析了两个简单的模型，分别基于存在的弹性结构，和方向相关的摩擦，以控制由外部流引起的变形。在所有情况下，变形序列是一个概括的坦克踩踏运动制度中观察到的小泡在剪切流。给出了偏移速度随变形模式和振幅变化的解析表达式。热波动对推进的影响进行了讨论，并讨论了利用噪声来克服扇形定理对微型游泳者施加的限制的可能性。
2011-04-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn q-bio.OT
Bistability and charge-density blowup in the onset of drop Quincke rotation
本文通过二维漏电介质模型数值研究液滴Quincke旋转，发现低粘度下分岔由超临界转为亚临界并产生双稳态，且临界场处基态解出现赤道电荷密度爆炸奇点，随旋转增强奇点最终消散。
2025-04-09 cond-mat.soft physics.flu-dyn
