Microfluidic Oscillatory Rheology of Transported Soft Particles
PMMH, ESPCI, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité（PMHM, ESPCI, 巴黎文理研究大学, 法国国家科学研究中心, 索邦大学, 巴黎西岱大学）；Gulliver, ESPCI, Université PSL, CNRS, IPGG（古利弗实验室, ESPCI, 巴黎文理研究大学, 法国国家科学研究中心, 地球物理与地质化学研究所）；Institut Universitaire de France (IUF)（法兰西学院）；Molecular, Macromolecular Chemistry, and Materials, ESPCI Paris（分子、大分子化学与材料系, ESPCI巴黎）
本文综述了微流控通道在输运软颗粒（如乳液、生物流体）中施加动态力进行流变测量的技术，并展望了未来在润滑膜、界面弛豫和高通量表征等方向的研究。
2026-06-01 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Rheofluidics: frequency-dependent rheology of single drops
PMMH, ESPCI, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité（PMH，ESPCI，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学，巴黎西岱大学）；John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University（哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院）；Department of Physics, Harvard University（哈佛大学物理系）；Max Planck Institute for Medical Research（马克斯·普朗克医学研究所）；Molecular, Macromolecular Chemistry, and Materials, ESPCI Paris（ESPCI巴黎分子、大分子化学与材料实验室）
Rheofluidics通过微流体技术测量单个微米级物体的频率依赖性流变学，揭示了表面活性剂、微凝胶和囊泡的频率依赖性特性。
2026-01-12 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
Shear jamming and nonlinear rheology of chocolate suspensions
CUNY City College of New York（纽约市立大学城市学院）；Mondelēz International（亿滋国际）
研究揭示了巧克力浆作为粘附性悬浮液的流变特性，通过摩擦与粘附的相互作用控制流动，为构成本模型提供了定量基准。
2026-01-08 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Adhesion differentials control the rheology of biomimetic emulsions
Sorbonne Université（索邦大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Laboratoire Jean Perrin（让·佩兰实验室）；Inserm（法国国家健康与医学研究院）；Institut de Biologie Paris-Seine（巴黎塞纳生物学研究所）；Aix Marseille Univ（艾克斯-马赛大学）；Université de Toulon（土伦大学）；CPT (UMR 7332)（复杂系统物理中心（UMR 7332））；Turing Center for Living Systems（图灵生命系统中心）
研究通过仿生方法探讨细胞排列与细胞力相互作用对组织流变学的影响，发现黏附差异高的乳液在剪切循环中表现出渐进压实行为，揭示了组织流变性梯度的调控机制。
2025-09-12 cond-mat.soft
Time-resolved microstructural changes in large amplitude oscillatory shear of model single and double component soft gels
当施加足够的变形时，软颗粒凝胶可以可逆地屈服，并且这种转变的特征可以通过设计混合水凝胶复合材料来增强或限制。虽然这些系统的微观动力学和宏观流变学已经分别详细研究，但两者之间的直接联系的发展一直很困难，特别是关于非线性流变学。为了弥补这一差距，我们进行了一系列的大振幅振荡剪切（LAOS）的数值测量模型软颗粒凝胶在不同的体积分数，使用粗粒度的分子动力学模拟。我们首先研究具有局部弯曲刚度的颗粒网络，然后将其与可以提供额外交联的第二组分结合以获得双组分网络。通过物理过程序列（SPP）框架，我们定义了时间分辨的动态模量，并通过跟踪这些模量的变化，我们可以区分作为时间的函数的材料行为的转变。这种方法有助于我们建立微观起源的非线性流变学连接的动态模量的变化，相应的微观结构的变化，包括非仿射位移的颗粒，断裂，形成和定向的债券的变形。
2022-11-07 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
Nonlinear dynamics and rheology of active fluids: simulations in two dimensions
我们报告模拟连续模型（非极性，流动对齐）在两个维度的活性流体。自由和锚固边界条件被认为是在平行的约束墙，无论是静态的或以固定的相对速度移动。我们专注于可伸展的材料，并发现稳定的剪切带，以前出现在1D中的活动的双相在小（或实际上是零）的剪切速率无处不在，一般取代在2D中的更复杂的流动模式，可以是固定的，振荡的，或显然是混乱的。这些流型的时间平均稳态流变学的后果进行检查。
2010-12-15 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
Challenges in the rheology of glasses
本文概述玻璃流变学理论中的关键挑战，聚焦稳态剪切流动曲线、剪切启动中的韧性与脆性屈服及振荡剪切下的屈服，并联系可逆-不可逆转变和记忆形成。研究旨在深化对玻璃屈服行为的理解。
2024-02-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Rheology of Cubic Blue Phases
我们通过格子Boltzmann模拟研究了剪切流动下立方蓝相的行为。我们专注于两个实验观察到的阶段，蓝色相I（BPI）和蓝色相II（BPII）。蓝相II的向错网络在稳定剪切下不断破裂和重组，导致振荡应力响应。对于较大的剪切速率，该结构打破成Grandjean纹理与一个螺旋线躺在沿流动梯度方向。蓝色阶段I导致非常不同的反应。在这里，振荡只可能为中间剪切速率-非常缓慢的流动导致的过渡的最初有序的结构到一个无定形网络与表观屈服应力。更大的剪切速率导致另一种非晶态与不同的结构的缺陷网络。对于甚至更大的流速，观察到与蓝色相II相同的破裂成Grandjean织构。在最高施加的流速下，两个立方蓝相都采用流动对齐的双相状态。我们的研究结果提供了第一个理论研究剪切蓝相在大型系统中，并了解这些材料的体流变学有关。
2013-10-30 cond-mat.mes-hall 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
Seeing the unseen: laser speckles as a tool for coagulation tracking
本研究提出一种基于激光散斑流变学的非接触式方法，用于监测牛奶凝乳酶凝固过程，通过粘弹性指数量化散斑波动，并与传统振荡剪切流变学验证，实现经济高效的凝胶化追踪。
2025-02-25 cond-mat.soft
Resonant alignment of microswimmer trajectories in oscillatory shear flows
在环境、工业应用和流变学研究中，游动微生物通常会经历振荡流动。我们实验研究了盐藻{ \it Dunaliella salina}对振荡剪切流的响应，并报告了令人惊讶的发现，即藻类的游动轨迹垂直于流动剪切平面。该排序在驱动参数空间中具有共振的特征。定性再现的行为是由一个简单的模型和模拟占螺旋游泳，提供的机制和标准的共振振幅和频率。这项工作的积极振荡流变学和工业藻类加工的影响进行了讨论。
2016-01-28 cond-mat.soft physics.bio-ph
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
Structure-property relationships via recovery rheology in viscoelastic materials
通过时间分辨小角中子散射（SANS）和动态剪切流变学的微观结构的时间演化的可恢复应变。研究蠕虫状胶束和纤维蛋白网络的两种不同的聚合物材料，我们证明，除了非线性的结构-性能关系，剪切应力和正应力的演变是由可恢复的应变。大振幅振荡剪切（LAOS）下的物理过程的一个独特的序列被确定，清楚地包含关于稳态流动曲线和线性政权的频率扫描的信息，相反，大多数解释，LAOS响应是不同的，或不知何故中间的两种情况。这项工作提供了一个物理动机和直接的路径，以进一步探索粘弹性材料在动态流动条件下的结构-性能关系。
2019-05-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
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
Orientational origin of nonlinear shear rheology in unentangled polymer melts
Department of Chemical Science and Engineering, Kyoto University（京都大学化学工程系）；Advanced Manufacturing Technology Institute, Kanazawa University（金泽大学先进制造技术研究所）
本文通过拉伸-取向分解构建本构模型，揭示未缠结聚合物熔体非线性剪切流变的取向起源，模型再现稳态剪切标度并预测有限第二法向应力系数。
2026-10-05 cond-mat.soft physics.flu-dyn
When Spectroscopies Speak the Same Language: Unifying Rheology, Electrochemical Impedance, and Dielectrics
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Florida State University（佛罗里达州立大学）
本研究基于线性响应理论统一了流变学、电化学阻抗谱与宽带介电谱，明确其概念异同与分析方法，为跨领域思想交流提供基础。
2026-08-11 cond-mat.soft
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
Dynamical Behaviour in the Nonlinear Rheology of Surfactant Solutions
几种表面活性剂分子在溶液中自组装形成长的、柔性的蠕虫状胶束，这些胶束彼此缠结，导致粘弹性凝胶相。我们讨论了我们最近的工作，在表面活性剂CTAT的稀水溶液中形成的这种凝胶的流变学。在线性流变状态下，在宽频率范围内测量储能模量$G^{\prime}(ω)$和损耗模量$G^{\prime\prime}(ω)$。在非线性区域中，剪切应力$σ$显示出作为高于某一截止剪切速率$\dotγ_c$的剪切速率$\dotγ$的函数的平台。在控制剪切速率的条件下，在平台区，剪切应力和第一法向应力差显示振荡的时间依赖性。本文用几种方法对实测剪应力和正应力时间序列进行了分析，分析结果表明，存在有限的关联维数和正的李雅普诺夫指数，明确地暗示，所观察到的力学不稳定性的动力学可以用具有维数变化的奇异吸引子的动力学系统来描述从2.4到2.9
2000-08-01 cond-mat.soft
Orientational arrest in dense suspensions of elliptical particles under oscillatory shear flows
本文通过数值模拟研究了长径比为3的椭圆形颗粒稠密悬浮液在振荡剪切流和外加压力作用下的流变响应。对于各向同性颗粒一样，我们发现，振荡剪切流尊重Cox-Merz规则在大的振荡应变，但在低应变不同，具有较低的粘度比稳定的剪切和较高的剪切堵塞包装分数。然而，与各向同性情况（即，圆盘和球体），无摩擦椭圆在小的振荡应变下动态地停止在它们的初始取向配置中。我们说明了这一点，从两个不同的配置与不同的序参量和粒子的平均取向。令人惊讶的是，在无摩擦的情况下的整体取向是解耦的流变学响应接近堵塞，和流变学仅控制的平均数量的接触和振荡应变。然而，具有较大的振荡应变或增加摩擦确实有助于系统逃离这些取向被捕状态，这些取向被捕状态在低应变下演化为与初始配置无关的无序状态，在大应变下演化为有序状态。
2021-09-29 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
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
Glass stability changes the nature of yielding under oscillatory shear
我们进行分子动力学模拟来研究玻璃制备对其在振荡剪切下的屈服转变的影响。我们使用交换蒙特卡罗研究了从退火不良到高度稳定系统的广泛的玻璃稳定性。我们观察到一个质的变化的性质屈服，从韧性发展到脆性的玻璃稳定性增加。我们的研究结果解开机械和热退火对非晶态固体的机械性能的相对作用，这是相关的各种实验情况下，从软材料的流变学疲劳破坏的金属玻璃。
2020-06-06 cond-mat.dis-nn 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
Effects of particle roughness on the rheology and structure of capillary suspensions
我们表明，颗粒粗糙度导致的数量，形状和毛细管悬浮液中的液体桥所产生的毛细管力的变化。我们通过静电吸附二氧化硅微粒上的尺寸在40 nm和250 nm之间的二氧化硅纳米颗粒来产生具有不同粗糙度的荧光标记的树莓状颗粒。粗糙的颗粒需要更多的液体来填充表面粗糙，然后才能形成摆动的桥，从而导致更小和更弱的桥。在调节有效桥体积的系统中，较高的颗粒粗糙度导致较少聚集的网络，与光滑颗粒网络相比，其对于匹配的储能模量显示出较高的屈服应变。这一发现表明，颗粒-颗粒摩擦接触也影响毛细悬浮液的强度。使用渐近非线性振荡流变学，我们证实了剪切应力响应中的第三谐波的非立方幂律缩放，这两个赫兹接触和毛细管桥连接的颗粒之间的摩擦的结果。我们表明，排斥赫兹接触参数$A$是敏感的液体桥强度和粗糙度出现转移的相对缩放的幂律指数从粘合剂控制的摩擦负载控制的摩擦。
2022-05-11 cond-mat.soft
Tuning Structure and Rheology of Silica-Latex Nanocomposites with the Molecular Weight of Matrix Chains: A Coupled SAXS-TEM-Simulation Approach
使用SAXS/TEM方法研究了三种基质链质量（20，50和160 kg/mol的聚（甲基丙烯酸乙酯））的二氧化硅-胶乳纳米复合材料的结构，通过蒙特卡罗模拟完全多分散的二氧化硅纳米颗粒聚集体的散射耦合。在低二氧化硅浓度（1体积%），矩阵链质量对结构的影响是量化的聚集数分布函数，最高的质量导致个别分散，而较低的质量有利于形成小的聚集体。SAXS和TEM的模拟都给出了约10体积%的相容骨料结晶度，表明骨料的构造算法是现实的。我们的结构上的结果合理化的纳米粒子之间的临界碰撞时间，由于在粘性矩阵中的扩散。在较高浓度下，聚集体重叠并形成网状网络，在高质量聚合物存在下具有较小且较轻的网格。用振荡剪切实验研究了线性流变学。它显示了一个功能，在低频率下的二氧化硅结构，其振幅可以描述由两个幂律分离的逾渗阈值的聚集体。
2014-05-21 cond-mat.soft
Dual Cross-Linked Hydrogels: Linear Rheology and Fractional Calculus Modeling
NanoEngineering Group, Faculty of Mechanical Engineering, Technion-Israel Institute of Technology（以色列理工学院机械工程学院纳米工程组）；Department of Chemical Engineering and Materials Science, Michigan State University（密歇根州立大学化学工程与材料科学系）
本研究通过双交联水凝胶和分数微积分模型，探索了其粘弹性行为并建立了量化描述框架。
2025-12-24 cond-mat.soft
Effects of particle stiffness on the extensional rheology of model rod-like nanoparticle suspensions
采用小振幅振荡剪切、稳态剪切和毛细管破裂拉伸流变仪研究了两种棒状颗粒悬浮液的线性和非线性流变行为。杆状悬浮液由fd病毒及其突变体fdY21 M组成，其是完全单分散的，具有900 nm量级的长度。粒子是半柔性的，但它们的持久长度不同。实验研究了刚度对剪切流和拉伸流流变行为的影响。线性粘弹性剪切数据进行了详细的比较与蠕虫状链的理论预测。的拉伸性能进行比较，巴彻勒的理论，广义的剪切稀化性质的悬浮液。理论预测与实测的复合模量在低浓度以及非线性剪切和拉伸粘度在高流速。在这项工作中的结果提供了指导方针，以提高拉伸粘度的基础上，在没有强法向力，这是高分子量聚合物的特性的纯摩擦效应。
2018-11-30 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
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
Effects of Shear-Induced Crystallization on the Rheology and Ageing of Hard Sphere Glasses
研究了高浓度硬球颗粒悬浮液的流变特性，特别是剪切诱导晶体的流变响应。使用几乎单分散的硬球，我们准备剪切诱导晶体振荡剪切下，并检查其线性和非线性的机械响应相比，在相同的体积分数与他们的玻璃同行。很明显，剪切诱导结晶导致弹性模量和粘性模量的显著下降，这是由于结构重排使流动变得容易。出于相同的原因，在相同的体积分数下，晶体中的临界（G“的峰值）和交叉（G”和G“的重叠）应变比玻璃小。然而，当考虑到在每个状态下的最大堆积的距离时，发现晶体的弹性模量大于在相同自由体积下的玻璃，这表明由于长程序而增强的材料。最后，剪切诱导的晶体反直觉地表现出与玻璃类似的流变老化（具有G '的对数增加），表明剪切诱导的结构不处于热力学平衡。
2008-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Particle contact dynamics as the origin for non-integer power expansion rheology in attractive suspension networks
我们表明，赫兹粒子接触的潜在原因，尚未解释的非整数幂律在弱非线性流变学。在中等振幅振荡剪切（MAOS）区域中，首阶非线性剪切应力（$σ_\mathrm{3} \sim γ_\mathrm{0}^{m_\mathrm{3}}$，$m_\mathrm{3}=3$）的立方标度是标准期望。扩展Natalia等人的工作[J. Rheol. 64 625-635（2020）]，我们报告了一个广泛的数据集的非立方，非整数幂律缩放$m_\mathrm{3}$颗粒悬浮液在两个不混溶的流体与毛细吸引力的相互作用，称为毛细悬浮液。在这里，我们发现不同的幂律指数的存储和损耗模量和这些非整数缩放发生在每个二次流体浓度为两个不同的接触角。这些令人信服的结果表明，非整数标度相关的毛细悬浮液的微观结构。我们表明，第三谐波弹性应力缩放$m_\mathrm{3,elastic}$的大小源自赫兹类接触结合吸引力的毛细作用力。相关的第三谐波粘性应力缩放$m_\mathrm{3,viscous}$，发现与粘合剂控制的摩擦。这些意见，进行了广泛的组合物，可以帮助解释以前的报告，涉及颗粒接触的材料的非整数缩放，并提供了一个新的机会，使用可变的幂律指数的MAOS流变学揭示的物理颗粒债券和摩擦的流变响应下，而不是在非常高的剪切速率低变形。
2021-11-12 cond-mat.soft
A charged finitely extensible dumbbell model: Explaining rheology of dilute polyelectrolyte solutions
一个强大的非牛顿流体模型的稀溶液的动力学理论参数。聚电解质分子被建模为伸长的非线性弹性哑铃，其中有效电荷（通过简单的库仑力相互作用）被添加到珠粒中，以模拟链的带电部分之间的排斥。结果表明，这种排斥的相对强度是由电弹性能量比，$E$，这是模型的关键参数之一。特别是，$E$帐户的固有刚性的聚丙烯酰胺分子，并可用于解释溶剂盐度对聚丙烯酰胺流变学的影响。通过两个预平均近似，得到了封闭形式的流体模型的本构方程。材料功能的模型预测的稳定剪切流，稳定的拉伸流，小振幅振荡剪切流，和启动和停止的稳定剪切流的分析和数值方法相结合的研究。特别是，它示出了这些材料的功能如何依赖于$E$。模型的两种极限情况--不带电哑铃（$E=0$）和刚性哑铃（$E\to \infty$）--包括在分析中。结果发现，尽管它的简单，该模型预测大多数实验观察到的流变学特性的水溶液。
2020-06-03 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Stochastic resonance on the transverse displacement of swimmers in an oscillatory shear flow
自我推进的微生物，如单细胞藻类或细菌，相对于流体速度沿着它们的方向游动。在稳定的剪切流下，指向矢在闭合轨道上旋转，这是一种在振荡剪切流下保持的周期性结构。如果剪切流受到微通道中的小不规则性或附近的其他游泳者产生的小波动的影响，则指向矢动力学变得随机。游泳者运动的数值积分表明存在随机共振：对于有限的噪声强度，涡量方向上的位移最大化。这种横向位移共振时，观察到的位移是粗粒度的几个时期，虽然导演是优先沿流动方向。共振噪声强度与振荡频率成正比，与剪切速率无关。增强的位移会影响游泳者的横向扩散和悬浮液的流变性。
2012-09-05 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
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 role of friction in the yielding of adhesive non-Brownian suspensions
屈服行为是众所周知的有吸引力的胶体悬浮液。粘性非布朗悬浮液，其中颗粒间的键是由于有限尺寸的接触，也显示出屈服行为。我们使用稳态，振荡和剪切反转流变学的组合，以探测在后一类材料屈服的物理起源，并发现屈服不仅仅是一个问题，打破粘合剂的债券，但涉及unjamming从剪切堵塞状态，其中的微观结构已适应的方向施加的负载。与最近的约束为基础的流变学模型的比较表明，在确定屈服应力的摩擦的重要性，提出了新的方法来调整这种悬浮液的流动。
2020-01-27 cond-mat.soft
Time dependence in large amplitude oscillatory shear: a rheo-ultrasonic study of fatigue dynamics in a colloidal gel
我们报告的屈服应力材料，即有吸引力的炭黑颗粒制成的胶体凝胶，提交大振幅振荡剪切应力（LAOStress）的响应。在远低于其表观屈服应力的恒定应力幅下，凝胶显示疲劳并逐渐从弹性固体转变为粘性流体。应变响应、傅立叶光谱和李萨如图的时间分辨分析允许定义与凝胶的屈服和流化相关的两个不同的时间尺度$τ_w<τ_f$。流变学与超声成像的耦合进一步导致LAO应力响应的局部图像，其中凝胶首先在$τ_w$的壁处失效，然后经历涉及固体-流体共存的缓慢非均相流化，直到整个样品在$τ_f$为流体。在梯度和涡度方向上观察到空间不均匀性，并建议由周围的流化悬浮液侵蚀成宏观域的最初solidlike凝胶的碎片。
2014-01-14 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
The role of viscoelastic contrast in orientation selection of block copolymer lamellar phases under oscillatory shear
嵌段共聚物层状相的介观流变学被建模为单轴对称的结构化流体。该模型预测的粘弹性响应，取决于局部层状平面和速度梯度之间的角度。我们专注于振荡剪切下的两层配置，包括一个平行的和垂直取向的域的稳定性，使这两个层具有不同的粘弹性模量$G^{*}(ω)$。一个长波，低雷诺数的扩展被引入到分析获得的稳定区域。当这两个层的响应是纯粘性的，我们恢复早期的结果，根据该接口是不稳定的非零雷诺数流动时，较薄的层是更粘。另一方面，当粘弹性包括在内，我们发现，界面可以变得不稳定，甚至为零雷诺数。界面的不稳定性被认为是动态地有利于垂直相对于平行取向，因此，我们建议，垂直取向将被选择在多域配置的频率范围内$ω$，其中取向之间的粘弹性对比是可观的。
2013-01-10 cond-mat.soft
A two-axes shear cell for rheo-optics
该研究开发了一种结合双轴平行板剪切池与光学显微镜及光子相关成像的流变光学平台，可同时研究软材料在剪切下的流变响应与微观动力学，并通过微凝胶软玻璃实验验证了其性能。
2025-09-09 cond-mat.soft
Variable-amplitude oscillatory shear response of amorphous materials
变幅振荡剪切试验是研究和量化非晶态固体、复杂流体和生物材料非线性流变学的有力工具。最近的一些实验和原子模拟研究表明，在低剪切振幅下，非晶态固体进入振幅和初始条件依赖的耗散极限环，其中来回局部粒子重排周期性地使系统处于相同的状态。在足够大的剪切振幅，非晶系统失去记忆的初始条件，表现出混乱的粒子运动伴随着扩散行为，并解决到一个随机的稳态。这两个制度分开的过渡振幅，可能具有一些关键的功能。在这里，我们认为，这些观察结果支持一些物理假设体现在非平衡热力学，内部变量为基础的，剪切转换区模型的无定形粘塑性，最值得注意的是，“流动缺陷”在非晶态固体的特点是内部状态之间，他们可以进行过渡，结构演变是由耗散与塑性形变。我们提出了一个相当广泛的理论分析的热力学剪切转换区模型的变幅振荡剪切协议，强调其成功占各种实验和模拟观测，以及它的局限性。我们的研究结果提供了一个连续水平的理论框架来解释非晶态固体的变幅振荡剪切响应，并可能促进进一步的发展。
2014-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dilute dispersion of compound particles: deformation dynamics and rheology
复合颗粒是一类复合系统，其中包封在流体液滴中的固体颗粒悬浮在另一种流体中。它们在各种自然和生物过程中遇到，例如，有核细胞，水凝胶，微胶囊等。在这项工作中，我们分析了在和周围的同心复合颗粒的流动和调查的变形和重定向动力学的限制下降和其稳定性对破碎施加线性流。我们得到的流场的解析表达式高达O（Ca）（毛细管数）和变形形状的限制液滴高达O（Ca^2）使用域扰动技术。此外，我们开发了一个O（Ca）本构方程的体积平均应力的化合物颗粒的稀分散体。与线性理论相比，O（Ca^2）计算被发现是重要的，因为它们在某些线性流动中做出了定性上不同的预测。我们发现，封装颗粒和限制界面之间的强流体动力学相互作用的结果在一个增加的变形的限制下降相比，一个简单的下降，并提高了流变量，如有效剪切粘度，拉伸粘度，和正常的应力差在稀分散体。这些措施有关的颗粒，液滴，和颗粒涂有流体膜也衍生为化合物颗粒的限制情况。此外，化合物颗粒的稀分散体的线性粘弹性行为通过使分散体经受小振幅振荡剪切流而以复模量来表征。
2021-03-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
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
Viscoelasticity of biomimetic scale beams from trapped complex fluids
研究仿生鳞片梁中受困复杂流体的非线性粘弹性行为，开发能量解析模型揭示几何与流变耦合的耗散机制，为软体机器人设计提供新思路。
2025-05-27 cond-mat.soft math-ph math.MP
Dichotomous behaviors of stress and dielectric relaxations in dense suspensions of swollen thermoreversible hydrogel microparticles
假设：虽然复杂流体中的微观结构的大剪切流的机械破坏已被广泛研究，施加的应变对大分子聚集体的介电性质的影响受到的关注少得多。同时流变学和介电实验可以用来研究跨越几十年的时空尺度上剪切胶体悬浮液的动力学。实验：利用精密的阻抗分析仪，我们研究了强剪切水悬浮液的热可逆水凝胶聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）颗粒在不同温度下的介电行为。我们还进行应力松弛实验，以揭示这些悬浮液的体积力学模量的大变形的影响。调查结果：所有的剪切PNIPAM悬浮液的复介电常数的实部表现出不同的弛豫过程中的低频和高频制度。在低于较低的共溶温度（LCST）的温度下，高密度PNIPAM悬浮液的结晶性的实部和虚部都随着施加的振荡应变振幅的增加而减小。同时，我们注意到一个反直觉的介电弛豫动力学放缓。相反，我们的流变介电的研究结果，我们的体流变学实验，在相同的条件下进行，揭示剪切变稀动态应变振幅增加。我们提出了剪切诱导破裂的脆弱集群的膨胀PNIPAM颗粒来解释我们的观察。保留字：流变电介质;温敏水凝胶;节段性运动;对立两极化;界面极化;稠密悬浮液;流变学;剪切稀化
2022-06-24 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
Deformation profiles and microscopic dynamics of complex fluids during oscillatory shear experiments
振荡剪切试验在流变学中被广泛用于表征复杂流体的线性和非线性力学响应，包括屈服转变。有越来越多的冲动，以获得详细的知识的变形场，是有效地存在于整个样品在这些测试中，在同一时间，有越来越多的证据表明，宏观流变响应取决于难以捉摸的微观行为的材料成分。在这里，我们采用了应变控制的剪切细胞与透明的墙壁可视化和量化的动态示踪剂嵌入在各种循环剪切复杂的流体，范围从几乎理想的弹性屈服应力流体。对于每个样品，我们使用图像相关处理来测量宏观变形场，和回声微分动态显微镜探测在倒易空间中的微观不可逆样品动力学;最后，我们设计了一个简单的方案来空间映射剪切样品中的重排，再次不跟踪示踪剂。对于屈服应力样品，我们得到了一个波矢量依赖的表征剪切诱导扩散整个屈服过渡，这是伴随着一个三个数量级的加速的动力学和从本地化的，间歇性的重排过渡到一个更均匀的空间和时间均匀的活动。我们的无跟踪方法本质上是多尺度的，可以成功区分不同类型的动态，并且可以自动化以最大限度地减少用户干预。应用很多，因为它可以转换为其他成像模式，包括荧光，并且可以与亚分辨率示踪剂一起使用，甚至可以不使用示踪剂，用于提供内在光学对比度的样品。
2021-08-19 cond-mat.soft
Evidence for the Collective Nature of the Glass Transition
最近，一方面利用光子相关光谱和自旋弛豫，另一方面利用介电研究，确定了深度过冷液体的自相关和互相关动力学。这些结果引发了一场有争议的讨论，即由以前的技术确定的“通用”响应或非通用介电响应是否反映了液体的结构弛豫。本研究采用物理老化和振荡剪切流变学直接访问的非关联的玻璃形成液体的结构松弛，并揭示了简单的液体，而不是单粒子动力学的集体平衡波动支配其结构松弛。
2021-03-08 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
Fresh Cement as a Frictional Non-Brownian Suspension
本研究通过稳态与小振幅振荡剪切实验，证明新拌水泥浆体表现为摩擦性非布朗悬浮液，并用双阻塞浓度模型为配方优化提供微观物理框架。
2024-01-17 cond-mat.soft
Unifying shear thinning behaviors of meso-scaled particle suspensions
本文针对介观尺度颗粒悬浮液的非牛顿行为，提出一个无量纲数统一描述不同粒径、浓度和流动条件下的非线性本构关系，揭示流动诱导聚集是线性本构失效的根源，使介观悬浮液流变学可预测。
2025-02-06 cond-mat.soft
