Fluid contact angle on solid surfaces: role of multiscale surface roughness
我们提出了一个简单的分析模型和一个精确的数值研究，解释了粗糙度的作用，在不同的长度尺度上的流体接触角粗糙固体表面。我们表明，有没有简单的关系之间的分布的表面斜率和流体接触角。特别是，具有相同斜率分布的表面可能会表现出非常不同的接触角，这取决于表面具有粗糙度的长度尺度范围。
2015-08-17 cond-mat.soft
Impact of surface roughness on diffusion of confined fluids
使用事件驱动的分子动力学模拟，我们量化了受限硬球流体的自扩散率如何取决于限制边界的性质。我们探索了具有无特征限制边界的系统，这些边界以不同的方式处理粒子边界碰撞，以及各种类型的物理（即，几何上）粗糙的边界。我们发现，对于中等密度的流体，一个粗糙的壁系统的自扩散率的比例，一个适当的光滑壁参考系是一个线性函数的倒易壁分离，与斜率取决于粗糙度的性质。我们还讨论了一些简单实用的方法来使用这些信息来预测不同粗糙壁系统中的受限硬球流体行为。
2011-09-26 cond-mat.soft
On the role of flexoelectricity in triboelectricity for randomly rough surfaces
我展示了如何flexoelectricity结果在一个波动的表面电势时，随机粗糙度的弹性固体被挤压接触。挠曲电势可以诱导表面电荷分布，因此有助于摩擦电。使用所发展的理论，我分析了Baytekin等人的Kelvin力显微镜数据，用于聚二甲基硅氧烷（PDMS）表面从另一个PDMS表面剥离后的电势
2019-11-14 cond-mat.soft
Plastic smoothing of rough surfaces
State Key Laboratory of Solid Lubrication, Lanzhou Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室）；Peter Grünberg Institute (PGI-1), Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心彼得·格林伯格研究所（PGI-1））；MultiscaleConsulting（多尺度咨询公司）
研究粗糙表面塑性平滑，提出新方法获塑性变形表面有效功率谱用于佩尔松接触力学理论，给出相关表面高度形貌结果并与实验对比，还讨论了塑性变形后表面粗糙度变化原因。
2026-07-21 cond-mat.soft
How fast can fluids squeeze through micro-pores?
我们使用一维对称排阻模型来研究压力和渗透驱动的分子尺寸通道中的流动，例如生物膜通道和沸石孔。解析表达式的稳态流动，表现出丰富的非线性行为。我们发现一个最大的流量取决于孔隙半径，孔隙能量，油藏温度和驱动力。我们还提出了精确的平均场的结果，通过内部缺陷的孔隙运输。有趣的非线性依赖性表明，在生物和沸石系统，这可能会揭示功能提出了许多诊断实验。
1997-08-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Fluid flow at the interface between elastic solids with randomly rough surfaces
我研究流体流动之间的界面随机粗糙表面的弹性固体。我使用的接触力学模型的Replesson考虑固体壁和Bruggeman有效介质理论之间的弹性相互作用来考虑的无序对流体流动的影响。我计算流量张量，它决定了压力流量系数，例如，静密封的泄漏率。我展示了如何扰动处理特里普可以扩展到任意顺序的均方根粗糙度振幅和平均界面表面分离之间的比率。我介绍了一个矩阵D（Zeta），确定的表面粗糙度功率谱，它可以用来描述在任何放大率Zeta的表面的各向异性。我目前的结果为不对称因子伽玛（泽塔）（广义Peklenik数）磨削钢和喷砂PMMA表面。
2010-04-07 cond-mat.soft
Interfacial separation between elastic solids with randomly rough surfaces: comparison of experiment with theory
本文研究了弹性固体和硬固体之间的平均分离度随挤压压力的变化关系。我们提出了一个硅橡胶（PDMS）块与一个平面挤压对沥青路面的实验结果。理论表明，有效的排斥压力作用在表面之间，其形式为p与exp（-u/u 0）成正比，其中u是表面之间的平均间距，u 0是均方根粗糙度的常数，与实验结果符合得很好。
2008-10-06 cond-mat.soft
Fluid adsorption at a non-planar wall: roughness induced first-order wetting
我们研究了流体在非平面壁面上的吸附问题，以了解表面粗糙度对润湿转变的影响。从一个适当的Landau型自由能泛函出发，我们发展了一个线性响应理论，该理论将非平面系统的自由能与其平面对应物中的关联函数联系起来。我们推广了众所周知的图形构造方法，用于研究平面表面相图，并推导出解析表达式的第一和第二阶润湿过渡的相边界的移位。特别感兴趣的是表面粗糙度的影响，第二阶润湿过渡驱动的第一阶，即使是从平面的小偏差。
1996-10-10 cond-mat.soft
Enhanced Slippery Behavior and Stability of Lubricating Fluid Infused Nanostructured Surfaces
注入润滑流体的光滑表面的稳定性是科学家和工程师关心的问题，并且正在尝试对其进行改进。润滑油涂层的光滑表面的水滴是在这类的重要候选人之一，他们的稳定性需要提高，使他们有用的实际应用。用薄的润滑剂层遮盖水滴导致润滑剂损失，从而导致滑动性能恶化。表面粗糙度或孔隙度为润滑流体提供较大的表面积，并且会影响润滑膜的稳定性。在这里，我们报告的表面粗糙度，从几十纳米到几微米，光滑表面的稳定性的影响。具有小纳米级粗糙度的样品在接触角滞后、临界倾斜角和滑移速度方面表现出改进的性能。而大的粗糙度样品表现出较差的性能相比，小的纳米级粗糙度和光滑的样品。小的纳米级粗糙度样品也显示出相对较慢的劣化，以防止在水流过程中润滑剂的损失。一旦完全丧失，则可以简单地通过用润滑流体再次涂覆样品来再次恢复滑动行为。
2016-02-12 cond-mat.soft
Interfacial fluid flow for systems with anisotropic roughness
我讨论流体在各向异性粗糙度固体之间的界面处的流动。我表明，随机粗糙表面各向异性的粗糙度，接触面积渗滤在相同的相对接触面积为各向同性的粗糙度，和Bruggeman有效介质理论和临界结理论给出了几乎相同的结果的流体流动传导率。这表明，在大多数情况下，在高放大率下观察到的表面粗糙度与流体流动问题无关，例如静态密封的泄漏和流体挤出。
2020-03-04 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Isotropic-nematic transition in liquid crystals confined between rough walls
采用定压蒙特卡罗模拟研究了粗糙壁面对受限液晶流体相行为的影响。LC被建模为软椭球体分子的流体，并且粗糙壁被表示为具有随机嵌入其中的分子的数量的硬壁。结果发现，各向同性的相变（IN）转移到更高的压力粗糙壁。
2005-11-08 cond-mat.soft
Comment on "Layering transition in confined molecular thin films: Nucleation and growth"
当流体被限制在两个分子光滑表面之间到几个分子直径时，它显示出其粘度的大幅度增强。从实验中可以清楚地看出，流体是一层一层地被挤出的。本文给出了准二维受限流Stokes方程的一个简单解，并考虑了逐层流动，修正了Phys.Rev.B，50，5590（1994）中的结果，同时指出，受限流体的运动粘度和表面阻力系数都可以由挤出面积的时间关系求得。将我们的解决方案与可用的实验数据进行拟合，得到的粘度值比本体中的粘度值高约7个数量级。
2006-04-20 cond-mat.soft
Morphology of soft and slippery contact via fluid drainage
软质材料在流体中的接触形成过程伴随着流体的排出和弹性形变。因此，控制润滑压力和弹性之间的耦合提供了设计对湿表面或浸水表面具有可逆和动态粘附的材料的策略。我们的特点是弹性形变的纳米级粗糙度的软涂层，因为它的方法和接触的刚性表面在流体环境中。在接近过程中的润滑压力引起弹性形变并防止接触形成。我们观察到的变形配置文件是显着不同的弹性半空间时，所观察到的软涂层的厚度是可比的流体动力学半径。相比之下，我们表明，表面粗糙度有利于流体排水不改变的弹性形变。因此，弹性和滑动（由表面粗糙度引起）之间的耦合可能导致接触区域中的截留流体袋。
2018-09-28 cond-mat.soft
Computational Simulations of Solvation Force and Squeeze Out of Dodecane Chain Molecules in Atomic Force Microscopy
自20世纪90年代以来，利用原子力显微镜（AFM）研究纳米尺度下液体薄膜的压缩和剪切行为成为人们研究的热点。在液-气分子动力学系综中进行了全原子接触模式AFM模拟，研究了金AFM针尖和云母衬底之间受限线性十二烷流体的溶剂化力振荡和挤出机制.溶剂力的振荡与液膜的分层转变和AFM针尖位置的不稳定跳跃有关。详细的结构分析和分子动画表明，在压缩下，链分子的局部渗透和接触边缘附近的分子挤出促进了分层转变。限制引起的减速动力学表现为扩散系数的降低和旋转弛豫时间的增加。然而，十二烷链分子的持续扩散行为，即使在单单层膜中归因于链滑动运动，由于大量的空位空间存在于膜中的事实，由于热波动。
2017-03-19 cond-mat.soft
Squeeze cementing of micro-annuli: a visco-plastic invasion flow
挤压固井是一种用于修复泄漏的油气井的工艺，其中水泥浆在压力下被驱动以填充不均匀的泄漏通道。这导致涉及屈服应力流体的Hele-Shaw型流动问题。我们解决了流动问题，使用增广拉格朗日方法和平流向前的流体浓度，直到流动停止。研究了平面侵入和径向（穿孔）侵入流动。流动渗透的特性与通道厚度分布有关。流线的分布，流动和非流动区，在入侵流的演变。结果的一个有趣的方面是计算的渗透指标的极端变化。这些不仅取决于微环厚度的随机性质，其在方位角和轴向方向上具有显著的自然变化，而且还取决于穿孔相对于较大/较小微环间隙的"运气“。这也许可以解释这个过程的不可靠性。
2023-03-20 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Simulation of fluid flow in hydrophobic rough microchannels
表面效应在微流体设置中变得重要，因为表面与体积的比率变大。在这样的设置中，与系统的长度尺度相比，表面粗糙度不再小，并且壁的润湿特性对流动具有重要影响。然而，关于表面粗糙度和疏水流体-表面相互作用的相互作用的知识仍然非常有限，因为这些性质在实验中不能容易地解耦。我们调查的问题，通过晶格玻尔兹曼（LB）模拟粗糙的微通道与可调的流体壁相互作用。我们引入了一个“有效的无滑移平面”在峰和谷的表面之间的中间位置，并观察如何的壁的位置可能会改变由于表面粗糙度和疏水相互作用。我们发现，在高斯分布粗糙度的情况下，有效壁的位置线性地依赖于分布的宽度。此外，我们能够表明，粗糙度创建一个非线性效应的滑移长度的疏水边界。
2008-02-18 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Percolation and Reynolds flow in elastic contacts of isotropic and anisotropic, randomly rough surface
在这项工作中，我们数值研究了各向同性和各向异性，刚性，随机粗糙表面和线性弹性的对立面之间的弹性接触，以及随后的雷诺流通过两个接触固体之间的间隙。我们发现渗流阈值取决于流体流动方向时，Peklenik数表示各向异性，除非系统的大小明显超过滚降波长平行于容易流动的方向。确认了接近0.415的临界接触面积。启发式校正的有效介质处理令人满意地提供了雷诺流体流动传导，例如，对于各向同性粗糙度，我们确定了精确的封闭形式的表达式，它只依赖于平均间隙和相对接触面积。
2020-10-26 cond-mat.soft
Random Surface Statistical Associating Fluid Theory: Adsorption of n-Alkanes on Rough Surface
链流体的吸附性质从基础和工业的角度来看都是令人感兴趣的。基于密度泛函理论（DFT）的模型是允许描述表面现象的最合适的技术之一。同时，统计缔合流体理论（SAFT）成功地描述了链流体的PVT性质。在本出版物中，我们已经开发了新版本的SAFT-DFT方法，称为RS-SAFT，它能够描述短烃在几何粗糙表面上的吸附。我们的理论的主要优点是应用到自然粗糙表面上的吸附与正常和横向的异质性。出于这个原因，我们提出了工作流程，其中使用我们以前的工作[1]中开发的理论方法分析真实固体样品的表面，并通过简单流体的低温吸附等温线测量进行实验。结果表明，RS-SAFT可以预测链流体的吸附性能，同时考虑到表面样品的几何形状。为了测试我们的工作流程，我们研究了己烷吸附在炭黑与最初未知的几何形状。正己烷在303 K和293 K吸附的理论预测与相应的实验数据吻合较好。
2018-11-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of surface roughness on rate-dependent slip in simple fluids
利用分子动力学模拟研究了分子尺度表面粗糙度对液膜滑移行为的影响。对于原子级光滑的刚性壁和液/固界面的无公度结构，滑移长度几乎随剪切速率线性增加。壁面原子的热涨落导致了有效的表面粗糙度，这使得滑移长度对剪切速率的依赖性很弱。随着壁的弹性刚度的增加，表面粗糙度平滑，并再次恢复强的速率依赖性。周期性和随机波纹刚性表面减少滑移长度和剪切速率的依赖性。
2007-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
On the Comparability of Chemical Structure and Roughness of Nanochannels in Altering Fluid Slippage
水的界面流体动力滑移取决于表面化学和粗糙度。本研究试图将表面的化学性质和物理结构对水的界面滑移的影响联系起来。通过对水分子在简化Lennard-Jones（LJ）表面上的Couette流动进行分子动力学模拟（MDS），得到了速度分布，并外推得到滑移长度。滑移长度测量各种表面流体相互作用。这些相互作用通过改变表面的润湿性（由静态接触角表征）及其粗糙度而变化。观察到滑移长度随静态接触角的变化为$(1+cosθ)^{-2}$。然而，还观察到，表面粗糙度的存在总是减少滑移长度，并提出滑移长度随无量纲平均表面粗糙度变化为$(1+α^*)^{-2}$。从而建立了化学润湿性和物理粗糙度之间的关系，并探讨了它们之间的耦合作用对滑移长度的影响。
2016-05-09 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Hydrodynamic Interactions of Spherical Particles in A Fluid Confined by A Rough And No-Slip Wall
在这篇文章中，我们开发了一个理论框架来研究在非平坦和无滑移边界的存在下的水动力相互作用。本文计算了边界壁的小振幅和正弦变形对球形粒子自运动和两体流体动力学相互作用的影响。我们表明，表面粗糙度提高了自流动性的方式，在一个局部驼峰的表面前的运动，流动性强度降低，而它增加的运动以上的局部深度的粗糙表面。数值分析了表面粗糙度对两体水动力相互作用的影响。
2010-09-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Monte Carlo simulations of liquid crystals near rough walls
用蒙特卡罗模拟研究了表面粗糙度对近固体基底液晶流体结构的影响。液晶被建模为软椭球体分子的流体，并且基板被建模为排除流体分子的质心的硬壁。表面粗糙度是通过在壁内嵌入具有随机位置和取向的许多分子来引入的。结果表明，随着壁面粗糙度的增加（即嵌入分子的数量增加），壁面附近的密度和有序度降低。从倒易空间顺序张量的波动确定的阻尼系数。结果发现，锚定强度随表面粗糙度的增加而降低。
2005-01-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Modeling the combined effect of surface roughness and shear rate on slip flow of simple fluids
采用分子动力学和连续介质模拟方法研究了剪切速率和表面粗糙度对牛顿流体滑移流动的影响。对于弱的壁面-流体相互作用能，通过分子动力学模拟计算了原子平面流动中内禀滑移长度与剪切率的非线性关系。我们描述的层流远离弯曲边界的有效滑移长度定义相对于表面粗糙度的平均高度。有效滑移长度的大小和其速率依赖性的斜率都显着降低在存在周期性表面粗糙度。然后，我们数值求解的纳维-斯托克斯方程的粗糙表面上的流动使用率相关的固有滑移长度作为局部边界条件。连续模拟再现了在低剪切速率下从MD模拟获得的有效滑移长度的行为。在高剪切速率下MD和连续体结果之间的轻微差异通过检查沿波状表面的局部速度分布和压力分布来解释。我们发现，在弯曲边界面对主流的区域，由于压力的增加，局部滑移被抑制。比较分析的结果可能会导致一个有效的算法建模率相关的粗糙表面上的滑移流的发展。
2009-08-26 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Interfacial roughening in non-ideal fluids: Dynamic scaling in the weak- and strong-damping regime
界面粗糙化是指初始平坦界面达到其平衡态的非平衡过程，其特征在于热激发毛细波的存在。流体界面的粗糙化首先由Flekkoy和Rothman [Phys. Rev. Lett. 75，260（1995）]，其中在二维弱阻尼情况下的动态标度指数被发现符合Kardar-Parisi-Zhang普适类。我们扩展这项工作，同时考虑到强阻尼制度，并进行广泛的波动流体力学模拟在两个维度上使用格子玻尔兹曼方法。我们发现，在弱阻尼和强阻尼的情况下，动力学标度行为是不同的。
2013-02-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Roughening of two-dimensional interfaces in nonequilibrium phase-separated systems
研究三维相分离流体中非平衡二维界面的涨落，证明其粗糙度呈精确的次对数标度，并给出相应的特征时间标度律。
2022-11-30 cond-mat.soft
Homogeneous Free Cooling State in Binary Granular Fluids of Inelastic Rough Hard Spheres
在最近的一篇论文[A。桑托斯湾M. Kremer和V. Garzó，\emph{Prog. Theor. Phys. Suppl.} \textbf{184}，31-48（2010）]，已经导出了与非弹性粗糙硬球的粒状流体混合物中的平移和旋转粒状温度相关联的碰撞能量产生率。在本文中，能量产生率被明确地分解成均分率（倾向于使所有的温度相等）加上真正的冷却率（反映碰撞耗散的能量）。其次，分析了二元混合物的均匀自由冷却状态，特别强调了准光滑极限。一个以前报道的奇异行为（根据这一点，一个消失的少量粗糙度有一个有限的效果，相对于完美光滑的情况下，在渐近长时间平移/平移温度比）进一步阐述。此外，温度比的时间演化的研究表明，这种显着的影响粗糙度已经出现在瞬态制度的时间相比，完全光滑的球的弛豫时间。
2011-05-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Surface Roughness and Hydrodynamic Boundary Conditions
我们报告的调查结果的高速排水的薄水膜之间的随机nanorough表面挤压。与泰勒方程预测值相比，水动力阻力显著减小。然而，这种力的减小并不代表滑动。测得的力与服从无滑移边界条件的等效光滑表面之间的力完全相同，但位于凸峰和凹谷之间的中间位置。流体动力学厚度的变化被证明是独立的分离和/或剪切速率。我们的研究结果不同意以前的文献数据报告非常大的和剪切相关的边界滑移类似的系统。
2006-01-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Electrowetting on dielectrics on lubricating fluid based slippery surfaces with negligible hysteresis
本文报道了用一薄层润滑液在硅基片上进行低电压电润湿以减小接触角滞后。在光滑且均匀的固体表面上，极难将接触角滞后（前进和后退液滴体积循环之间的接触角差）和电润湿滞后（前进和后退电压循环之间的接触角差）减小到10°以下。另一方面，粗糙表面上的电润湿滞后可能相对较大（>30°），因此它们对于大多数流体装置没有用处。在本报告中，我们证明了在固体电介质表面上使用薄的电介质润滑流体层导致光滑和粗糙表面上的接触角滞后以及电润湿滞后（< 2°）的急剧减小。随后拟合的Lippmann-Young电润湿方程的实验数据表明，介电润滑液层只负责平稳移动的三相接触线的液滴，并不影响系统的有效比电容。
2015-07-09 cond-mat.soft
Contact mechanics for randomly rough surfaces
当两个固体被挤压在一起时，它们通常不会在标称（或表观）接触面积内的任何地方进行原子接触。这一事实具有巨大的实际意义，在许多技术应用中必须加以考虑。本文简要回顾了接触力学的基本理论。我详细考虑了最近发展的接触力学理论。我推导出边界条件的应力概率分布函数的弹性，弹塑性和固体之间的粘合剂接触和本数值结果说明了理论的某些方面。我分析接触问题非常光滑的聚合物（PMMA）和Pyrex玻璃表面的玻璃状材料的冷却液体从玻璃化转变温度以上。我表明，从冻结的毛细波的结果的表面粗糙度可以有很大的影响，固体之间的接触。这一分析为令人困惑的实验结果提供了新的解释[L. Bureau，T. Baumberger和C. Caroli，arXiv：cond-mat/0510232]关于摩擦剪切应力对玻璃状聚合物透镜与平坦基底之间接触的载荷的依赖性。我讨论了使用数值方法测试理论的可能性，例如，有限元计算
2006-03-30 cond-mat.soft
Random-roughness hydrodynamic boundary conditions
我们报告的晶格玻尔兹曼模拟的结果之间的光滑的球体和随机粗糙的平面挤压的液体膜的高速排水。与两个光滑表面的预测相比，流体动力学阻力显着减少。然而，这种力的减小并不代表滑动。计算的力是完全相同的等效光滑表面之间遵守无滑移边界条件，但位于峰和谷的凸体之间的中间位置。流体动力学厚度的变化取决于粗糙元素的高度和密度。我们的结果不支持以前的一些实验结论非常大的和剪切相关的边界滑移类似的系统。
2010-06-07 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Plug Flow and Cavitation in Rough Lubricated Contacts: Molecular Dynamics of Single- vs. Two-Component Fluids
Materials Science and Engineering, Campus C6.3, Saarbrücken, 66123, Germany（材料科学与工程）
研究粗糙润滑接触中塞流与空化，通过非平衡分子动力学模拟，在相同几何条件下比较水、正十二烷及双流体润滑，发现混合润滑剂摩擦和材料转移最低，能保持塞流，还揭示了单组分润滑剂相关特性及空化机制。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effective particle size governs structure and dynamics in rough hard-particle fluids
College of Physics, Chengdu University of Technology（成都理工大学物理学院）；Department of Physics, University of Montpellier, CNRS（蒙彼利埃大学物理系）；State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection, Chengdu University of Technology（成都理工大学地质灾害防治与地质环境国家重点实验室）；School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院）
本研究通过数值模拟发现，粒子表面粗糙度对硬粒子流体性质的影响可通过引入有效粒径定量描述，从而将粗糙粒子系统映射为硬圆盘系统，并利用标准液态理论预测其静态和动态性质。
2026-09-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Energy production rates in fluid mixtures of inelastic rough hard spheres
这项工作的目的是探索的组合效果的多分散性和粗糙度的部分能量生产率和总冷却速率的颗粒状流体混合物。我们考虑不同的数密度，质量，直径，惯性矩，和相互系数的正常和切向恢复的非弹性粗糙硬球的混合物。从BBGKY体系的第一个方程出发，用两体平均值表示与平移和转动温度（$T_i^\text{tr}$和$T_i^\text{rot}$）相关的碰撞能量产生率。接下来，通过假设基于最大熵参数的速度分布函数来估计这些平均值，使我们能够用混合物的局部温度和参数来表达能量产生率和总冷却率。最后，将所得结果应用于二元混合物的均匀冷却状态，分析了非弹性和粗糙度对温度比$T_1^\text{tr}/T_1^\text{rot}$、$T_2^\text{tr}/T_1^\text{tr}$和$T_2^\text{rot}/T_1^\text{rot}$的影响.
2010-07-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Influence of anisotropic surface roughness on lubricated rubber friction with application to hydraulic seals
机器元件和机械部件通常具有具有各向异性粗糙度的表面，这可能是由机加工过程（例如磨削）或磨损造成的。因此，重要的是要了解表面粗糙度各向异性如何影响接触力学性能，如摩擦和界面分离，这是重要的润滑接触。在这里，我们扩展和应用多尺度平均场模型之间的润滑软（如橡胶）弹性固体和刚性的对立面的接触。我们考虑具有各向异性表面粗糙度的表面，并讨论流体流动因子和摩擦因子如何依赖于粗糙度。我们提出了一个实验研究的润滑滑动接触之间的丁腈橡胶O型圈和钢表面具有不同类型的各向同性和各向异性的表面粗糙度。实验结果和理论预测之间的定量比较表明，多尺度润滑机制是准确的理论捕捉。
2017-04-06 cond-mat.soft
Scaling Laws for Spreading of a Liquid Under Pressure
本文研究了两种不同的流体（蓖麻油和乙二醇）在一对玻璃板和一对有机玻璃板之间的挤压流动。油膜厚度随时间呈幂律变化，指数随载荷增大而增大。在一定的时间间隔之后，流体-固体接触的面积饱和到恒定值。对于不同的流体-固体组合，该饱和面积以不同的速率随负载增加。
2009-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Multiscale Dynamics of Roughness-Driven Flow in Soft Interfaces
Imperial College London（帝国理工学院）
针对软润滑接触中多尺度粗糙度与流固耦合作用难捕捉的问题，开发集成Persson统计理论、CG-FFT及RSM的计算框架，实现跨润滑状态的摩擦模拟与实验验证，为软界面系统提供通用模拟工具。
2025-11-11 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Lattice Boltzmann simulations in microfluidics: probing the no-slip boundary condition in hydrophobic, rough, and surface nanobubble laden microchannels
在这篇文章中，我们回顾了最近的努力调查的影响（表观）边界滑移利用格子玻尔兹曼模拟。我们证明了该方法的适用性，以处理在微流体的基本问题，通过调查在疏水性和粗糙的微通道，以及在表面覆盖的纳米或微米尺度的气泡的流体流动。
2009-10-19 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Optimising non-Newtonian fluids for impact protection of laminates
本研究通过基于挤压流动有效宽度的标度分析，揭示非牛顿流体流动与层压板变形的耦合机制，指出剪切稀化流体更适合冲击防护并经实验验证。
2023-11-14 cond-mat.soft physics.app-ph physics.flu-dyn
From infinitesimal to full contact between rough surfaces: evolution of the contact area
对弹性无摩擦非粘着接触中的自仿射粗糙表面进行了统计意义的研究。我们研究了真实接触面积随挤压压力的变化规律。粗糙的表面被挤压从零到完全接触，这使我们能够比较的数值结果与微凸体为基础的模型在轻的压力，并在整个范围内的压力与Escherson的接触模型。通过接触周长，我们估计固有的接触面积计算在离散问题的误差范围。大量的粗糙度实现使我们能够可靠地计算相对于压力的接触面积的导数。相反，在与粗糙面为基础的模型，我们表明，在轻的压力，它是一个递减的凸函数的Rehesson的模型和协议。在整个压力范围内保持的接触面积演化的非线性在接近无穷小接触时特别强。这一事实使得在轻压力下接触的准确调查变得困难，并且阻止了比例系数的评估，该比例系数由分析模型预测。数值计算结果表明，在接近完全接触时，面积-压力曲线的形状与Reynson模型吻合较好。我们研究了表面光谱中截止波数对接触面积演化的影响。Nayak参数是粗糙度的核心特征之一，在粗糙接触力学中也起着重要的作用，但它的影响明显弱于基于粗糙体模型的预测。详细推导了一种新的唯象接触演化规律，并推导出了Nayak参数和粗糙度密度与Hurst指数和截止波数的关系式。
2014-01-16 cond-mat.soft physics.class-ph
Dynamics of the Surface Growth Resulted from Sedimentation of Spheres in a Hele-Shaw Cell Containing a Low-Viscosity Fluid
本研究通过实验与分子动力学模拟，探究低黏度流体Hele-Shaw槽中球形颗粒沉降的表面生长动力学，发现模拟与实验吻合度高，且系统具多重仿射性，不服从仿射模型标度律。
2024-01-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Higher order homogenized boundary conditions for flows over rough and porous surfaces
我们推导出一个均匀化的宏观模型的流体流动有序均匀多孔表面。无侧限自由流由纳维-斯托克斯方程描述，而达西方程控制多孔区域内的渗流。边界条件，准确地捕捉质量和动量输运在这两个域之间的接触面使用多尺度均匀化技术。除了获得广泛使用的Beavers-Joseph滑动条件的广义版本的切向速度，目前的工作提供了一个精确的制定在流体多孔界面的蒸腾速度和压力跳，这两个条件是必不可少的处理二维和三维多孔介质的流动。所有的本构参数出现在界面条件计算通过解决一组斯托克斯问题上一个小得多的计算域，使配方的经验参数。所提出的界面条件的张量形式使得处理各向同性、正交各向异性和各向异性介质上的流动成为可能。一个子集的界面条件，多孔介质，可以用来模拟粗糙的墙壁上的流动。所提出的宏观模型的准确性进行了数值量化的多孔和粗糙的墙壁上的流动，通过比较从我们的均匀化模型的结果与几何分辨的微观模拟。
2020-12-14 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Hydrodynamic Origin of Friction Between Suspended Rough Particles
Department of Mechanical Engineering, University of California, Riverside（加州大学河滨分校机械工程系）
研究揭示悬浮颗粒间切向相互作用源于相对运动中颗粒间流体流动，粗糙表面导致局部流体滑动力矩显著增强，其增长速率远超光滑颗粒，对悬浮体流变学有重要影响。
2025-07-02 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Interface dynamics of wet active systems
该研究探究基底上相分离活性悬浮液的界面粗糙化，明确大尺度下界面属|q|KPZ普适类，小尺度/早期粗糙化指数匹配动量守恒流体情形，还发现低摩擦时界面在特定长度尺度以上呈随机性。
2025-03-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
