Surface elasticity effect on Plateau-Rayleigh instability in soft solids
Harbin Institute of Technology, Shenzhen（哈尔滨工业大学（深圳））；Dongguan University of Technology（东莞理工学院）
本研究通过理论和数值方法探讨了表面弹性对软固体中Plateau-Rayleigh不稳定性的影响，揭示了表面弹性、压缩性、张力等因素的作用。
2025-11-20 cond-mat.soft
Elasticity-mediated self-organization and colloidal interactions of solid spheres with tangential anchoring in a nematic liquid crystal
利用激光光镊和荧光共聚焦偏振显微镜，研究了固体微球在具有强切向表面锚定的颗粒周围弹性畸变引起的胶体相互作用。这些粒子聚集成与远场指向矢成约30度的链，并且在更高的浓度下，形成复杂的动力学捕获结构。我们表征的距离和角度依赖性的胶体相互作用力。
2005-08-13 cond-mat.soft
Elasticity, plasticity and screening in amorphous solids: a short review
本文综述了非晶固体中塑性事件如何通过集体诱导类位错偶极子影响其涌现力学性质的新理论，并给出理论与模拟、实验对比的实例。
2023-11-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Breakdown of Nonlinear Elasticity in Amorphous Solids at Finite Temperatures
现在已经知道，非晶态固体在零温度下不具有非线性弹性理论：除了存在的剪切模量外，所有高阶系数在热力学极限内都不存在。在这里，我们表明，同样的现象持续到温度相当于玻璃化转变。由于Hessian矩阵的危险塑性模式的流行的零温度机制被异常的应力波动所取代，导致高阶弹性系数的方差的发散。结论是，在非晶态固体中，弹性永远不能与塑性分离：非线性响应基本上是塑性的。
2016-03-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Breakdown of Elasticity in Amorphous Solids
固体的特征是它对外部压力的反应方式。有序的固体，如晶体，显示一个弹性的制度，其次是塑性的，都很好地理解微观方面的晶格畸变和位错。对于非晶态固体，情况反而不太清楚，对变形和应力响应的微观理解是一个非常活跃的研究课题。几项研究表明，即使在弹性状态下，低温下的响应也非常不稳定，非常类似于无序磁性材料。在这里，我们表明，在一个非常大的类的非晶态固体这种行为出现通过降低温度作为一个相变的标准弹性行为打破。在过渡区，所有的非线性弹性模量发散，标准弹性理论不再成立。在过渡区以下，对变形的响应变得与历史和时间相关。
2016-01-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Topological defects in solids with odd elasticity
晶体学通常研究点粒子的集合，其相互作用力是势的梯度。提升这个假设一般会在连续极限中产生一种具有额外模量的弹性形式，称为奇弹性。我们发现，这种奇怪的弹性模量修改拓扑缺陷和它们的相互作用引起的应变，甚至扭转的稳定性，否则，绑定位错对。在连续介质理论之外，孤立位错可以通过在其核心处活动的微观工作循环进行自我推进，这些工作循环与例如由环境扭矩密度引起的传统Peach-Koehler力竞争。我们进行分子动力学模拟隔离活跃的塑料过程，并讨论其实验相关的旋转粒子，漩涡状物体，和机器人超材料组成的固体。
2021-12-29 cond-mat.soft
The Role of Collective Elasticity on Activated Structural Relaxation, Yielding and Steady State Flow in Hard Sphere Fluids and Colloidal Suspensions Under Strong Deformation
我们从理论上研究了外部变形的影响激活结构松弛和玻璃硬球流体的非线性力学响应的基本方面的非平衡版本的Elementary集体非线性Langevin方程（ECNLE）理论的背景下。ECNLE理论将激活松弛描述为一个耦合的局部-非局部事件，涉及局部笼化和更长范围的集体弹性，后者随着填充分数的增加变得更加重要。核心的新问题是，这种物理图像，以及相对于弹性物理学的笼的重要性，如何取决于外部应力，应变和剪切速率。理论预测的变形诱导的流动性增强，松弛开始加速在显着较低值的应力，应变或无量纲剪切速率，变薄的结构弛豫时间和粘度与表观幂律指数，一个非零的激活势垒在剪切变薄制度，赫歇尔-Bulkley形式的速率依赖的稳态剪切应力，动态屈服应力随填充分数呈指数增长，并降低了变形下的动态脆性和不均匀性。实验和模拟的结果进行了对比，定性或更好的协议是found. An总括性的结论是，变形大大降低了大部分，但不是所有的，物理问题的重要性，与应力相关的动态异质性现象定性敏感的集体弹性的较长范围的集体弹性效应。总的来说，非线性流变学是一个更局部笼规模的问题比静态松弛，虽然与变形修改激活过程仍然很重要。
2020-06-24 cond-mat.soft
Learning hidden elasticity with deep neural networks
我们介绍了一种从头弹性成像方法来学习弹性的固体从测量应变。我们新方法中的深度神经网络由弹性理论监督，不需要标记数据进行训练。结果表明，该方法可以准确地学习固体的隐藏弹性，并且在噪声和缺失测量时具有鲁棒性。还可以通过神经网络基于附近区域中的弹性分布来重建没有测量的区域的可能的弹性分布。神经网络学习固体的隐藏弹性作为位置的函数，因此它可以生成具有任意分辨率的弹性图像。在这项研究中，该功能被应用于创建超分辨率弹性图像。我们证明，神经网络也可以学习隐藏的物理应变和弹性分布时，都给。所提出的方法具有各种独特的功能，可以应用于广泛的弹性成像应用。
2020-10-15 cond-mat.soft physics.app-ph
Breakdown of continuum elasticity in amorphous solids
我们的数值模拟表明，简单的非晶态固体（弹性网络和颗粒填料）的本地力偶极子的响应的特点是由一个长度尺度$\ell_c$，发散作为unjamming接近为$\ell_c \sim (z - 2d)^{-1/2}$，其中$z \ge 2d$是平均协调，和$d$是空间维度，与以前的数字索赔。我们还展示了如何的长度尺度$\ell_c$的大小被放大的无序固体中的内应力的存在。我们的数据表明，接近临界内应力$p_c$的$\ell_c\sim (p_c-p)^{-1/4}$的发散软弹性模式变得不稳定。
2013-12-07 cond-mat.soft
Elasticity in strongly interacting soft solids: polyelectrolyte network
本文讨论了一种带弱电荷的超长交联双链（Debye-Hückel链）的弹性行为。因此，考虑交联链（网络）对作用在链末端的外部恒定力$f$的响应。采用有效场论的自洽变分计算。它示出，该网络的模量有两个部分：第一项表示通常的熵弹性连接的柔性链和第二项考虑到静电相互作用的单体。它与交联密度的平方和德拜屏蔽参数成正比.
1998-01-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Analytical prediction of logarithmic Rayleigh scattering in amorphous solids from tensorial heterogeneous elasticity with power-law disorder
由于杂质，声波在固体中的阻尼或衰减系数与波矢量成四次方，也称为瑞利散射。在非晶态固体中，瑞利散射可以通过对数因子增强，尽管计算机模拟提供了关于这种增强及其微观起源的相互矛盾的结论。我们提出了一个张量副本场理论推导的基础上的非均匀或波动的弹性（HE），这表明，长程（幂律）的弹性常数的空间相关性，是在非晶态固体的声子的瑞利散射的对数增强的起源。我们还考虑了零空间波动的弹性常数的情况下，和幂律衰减波动的内部应力。同样在这种情况下，对数增强的瑞利散射法律可以从所提出的张量HE框架。
2020-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-linear elasticity, yielding and entropy in amorphous solids
全息对偶已经被证明成功地将物理学中看似无关的问题联系起来。最近，软物质物理学和引力之间有趣的对应关系正在出现，包括非晶态固体流变学、弹性的有效场论和黑洞物理学之间的强烈相似性。然而，理论预测和实验/模拟观测之间的直接比较仍然有限。在这里，我们研究的非线性弹性的非晶材料的力学和热力学性质的剪切响应的影响，使用有效场和引力理论。颗粒物质模型的模拟定性地支持非线性弹性指数，屈服应变/应力和由于剪切引起的熵变之间的预测相关性。我们的方法开辟了一条道路，了解复杂的力学响应的非晶态固体，如剪切软化和剪切硬化的混合效应，并提供了可能性，研究流变学的固体状态和黑洞在一个统一的框架。
2022-04-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Granular Packings: Nonlinear elasticity, sound propagation and collective relaxation dynamics
球形颗粒集合体的各向同性压缩实验表明，剪切模量和体积模量随围压的变化快于Hertz-Mindlin接触弹性有效介质理论（EMT）预测的1/3幂定律。此外，模量之间的比率被发现是由一个恒定的值大于弹性理论的预测。对这些差异的理解一直是颗粒物质领域的一个长期问题。在这里，我们执行的适用性弹性理论的粒状材料的测试。我们进行声传播实验，数值模拟和理论研究，以了解各向同性加载下的变形颗粒软球的弹性响应。我们的结果的行为的弹性模量的系统符合很好的实验。我们表明，弹性部分描述了压缩载荷下的系统的实验和数值结果。然而，它彻底失败的剪切扰动下的系统，特别是填料没有切向力和摩擦。我们的工作表明，一个正确的处理应该不仅包括纯粹的弹性响应，但也集体弛豫机制有关的结构无序和非仿射运动的颗粒。
2005-03-02 cond-mat.soft
Enhanced mechanical heterogeneity of cell collectives due to temporal fluctuations in cell elasticity
细胞是动态系统，其特征在于生物物理性质如刚度和收缩性的时间变化。最近的研究表明，肌动蛋白丝在细胞皮层（细胞膜下的蛋白质网络）中的招募和释放导致细胞在分裂前变硬，分裂后立即变软。在三维（3D）的细胞集体，目前还不清楚是否在单细胞规模的分裂过程中的刚度变化控制的空间结构和动力学在多细胞规模。这是一个需要理解的重要问题，因为细胞刚度变化在组织空间组织和癌症进展中起着重要作用。使用一个最小的三维模型，结合细胞的出生，死亡，细胞与细胞的弹性和粘附力的相互作用，我们调查的机械异质性的影响-在个别细胞刚度的变化，使肿瘤细胞的集体-肿瘤的空间组织和细胞动力学。我们发现，空间力学异质性的特点是一个球体核心组成的较硬的细胞和较软的细胞在周边出现在密集的三维细胞集体，这可能是一个多细胞肿瘤生长的一般特征。我们发现，提高空间力学异质性增强单细胞动力学和体积肿瘤生长的细胞弹性波动驱动。我们的研究结果可能对理解单细胞刚度的时空变化如何决定肿瘤的生长和扩散具有重要意义。
2022-03-03 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.CB
Beyond linear elasticity: Jammed solids at finite shear strain and rate
软固体的剪切响应可以用线弹性来模拟，只要力是缓慢和微弱的。当材料失去刚性时，这两种近似都必须打破，例如在泡沫和乳液中的（非）堵塞点-这表明在堵塞附近的线性弹性响应的窗口非常窄。然而，这种崩溃究竟何时以及如何发生仍不清楚。为了回答这些问题，我们进行了计算机模拟的应力松弛和剪切启动实验在无热软球填料，规范模型干扰。通过系统地改变应变幅度，应变率，距离堵塞，和系统的大小，我们确定的特征应变和时间尺度，量化如何以及何时关闭的线性弹性窗口，并将这些尺度的微观接触网络的变化。我们的研究结果表明，堵塞的固体的机械响应一般是非线性和速率依赖于实验可访问的应变和时间尺度。
2016-01-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
An Eulerian approach to the simulation of deformable solids: Application to finite-strain elasticity
我们开发了一种计算方法的基础上欧拉场称为“参考地图”，它涉及到当前位置的一个物质点，其初始。参考图可以离散化，以允许在任何维度上对可能需要有限元方法的类型的大的固体状变形进行有限差分模拟。该方法的通用性源于其能够轻松计算固体力学所必需的运动学量，这些运动学量在拉格朗日框架之外是难以捉摸的。这篇介绍性的文章集中在大应变、超弹性材料上。在简要回顾了超弹性，离散化的方法和一些非平凡的弹性形变模拟，静态和动态。该方法的准确度直接验证对已知的分析解决方案。
2009-05-07 cond-mat.soft
On Universal Deformations and Material Preferred Directions in Anisotropic Cauchy Elasticity
College of Engineering, University of Tehran（德黑兰大学工程学院）；School of Civil and Environmental Engineering, Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院土木与环境工程学院）；The George W. Woodruff School of Mechanical Engineering, Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院乔治·W·伍德鲁夫机械工程学院）
本文研究各向异性柯西弹性的通用变形问题，证明三类对称固体下超弹性与柯西弹性的通用性约束等价，明确通用变形及材料优先方向与应变能函数是否存在无关。
2025-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.class-ph
Elasto-capillarity at the nanoscale: on the coupling between elasticity and surface energy in soft solids
利用分子动力学模拟直接测量了液滴和气泡对软固体的毛细作用力。接触线附近的液体作用在固体上的力并不像通常假设的那样沿着液-汽界面取向，也不垂直于固体表面，而是指向液体。它表明，由这个力引起的弹性形变只能解释，如果相反的不可压缩的液体，表面应力是不同的表面能。利用热力学变分方法，我们证明了通过测量细长体在液体中的变形，可以精确地确定表面应力和表面能。从分子动力学获得的结果完全证实了最近通过实验获得的结果[Marchand等人，Phys. Rev. Lett. 108，094301（2012）]。
2013-05-30 cond-mat.soft
A robust method for quantification of surface elasticity in soft solids
提出了一种测量软固体表面弹性常数的方法。通常，这需要在弹性毛细血管长度尺度附近探测界面力学，这通常是微观的。嵌入在软固体中的微观液滴的变形是特别有吸引力的，因为它们避免了与先前实验相关的固有非线性，例如接触线的平衡和图案化表面的松弛。我们推导出单轴变形下的液滴的形状和流体静力膨胀后的液滴的半径的解析解。我们将机械变形与液滴的溶解结合起来，以评估实验灵敏度。结合两种变形模式的实验数据，应该能够可靠地提取出一套完整的各向同性表面材料参数后，一个特定的最小化程序。
2021-11-10 cond-mat.soft physics.app-ph
Effect of nematic ordering on the elasticity and yielding in disordered polymeric solids
用分子动力学模拟研究了聚合物固体模型的弹性与屈服之间的关系。通过改变链的弯曲刚度和键长，得到了具有键无序的半结晶和无序玻璃态聚合物，以及具有键有序的半结晶玻璃态聚合物。发现在键无序系统中，剪切屈服强度Ty与剪切模量G之比Ty/G接近于原子金属玻璃的普适值。在玻璃中的局部有序的增加导致的剪切模量的增加和剪切屈服强度的降低，如在实验中观察到的热固性塑料。随后减少的比例Ty/G的每单体应力的分布方面提供了一个尝试性的解释。
2018-11-16 cond-mat.soft
Soft random solids and their heterogeneous elasticity
通过硫化理论研究了软随机固体弹性性质的空间不均匀性。软随机固体的\emph{structure}中的空间异质性是其合成时锁定的波动的结果，这也带来了其\emph{elastic properties}中的异质性。硫化理论研究随机固体形成体系的半微观模型，应用复型场论处理其淬火无序和热涨落。软随机固体的弹性形变被认为是硫化理论中包含的波动的Goldstone扇区所描述的，与液体到随机固体转变相关的自发对称性破缺的微妙形式相关。由此产生的自由能，这戈德斯通部门可以重新解释为所产生的弹性介质与淬火无序的现象学描述。通过这种比较，我们得到了软随机固体弹性的淬火无序的统计，在残余应力和Lamé系数场。特别是，有很大的残余应力在平衡参考状态，和涉及的残余应力的无序eradicators被发现是长程的，并由一个通用的参数，也给出了平均剪切模量。
2010-04-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Anomalous Elasticity and Screening in Amorphous Solids
非晶态固体似乎对小的外部应变有弹性反应，但与理想弹性介质相反，在任何应变值下，塑性反应立即大量存在。这种塑性响应在本质上是准局部化的，其中“最便宜”的是四极源。这种塑性响应的存在导致{ \em屏蔽弹性}，其中应变和应力可以根据具体的屏蔽机制在数量上或质量上不同于未屏蔽理论。在这里，我们提供了一个理论，这种屏蔽效应的塑料四极，偶极子和单极子，解释他们的自然外观，并指出类似的静电屏蔽的电荷和偶极子。对于低密度的四极杆，与纯弹性理论相比，其效果是使弹性模量归一化而没有质的变化;对于较高密度的四极杆，屏蔽效应导致质的变化。预测的空间依赖性的位移场所造成的本地源的应变和数值模拟相比。我们发现反常弹性比静电学更丰富，因为它具有静电模拟中没有的屏蔽模式
2021-06-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Nonlinear Elasticity of Flow-Stabilized Solids
热波动、几何排斥和外部驱动都控制着稠密颗粒悬浮液的机械响应。在这里，我们测量的应力-应变响应的准二维流动稳定的微球堆在一个政权，其中所有三个效果都存在使用微流体装置。我们观察到的弹性模量和平均粒子间的分离的堆是可调的，通过流体流动提供的围压。此外，测得的应力-应变曲线表现出普遍的非线性形状，可以预测从热范德华状态方程与排除体积。这个分析表明，多体相互作用贡献了堆所支持的应力的很大一部分。
2014-07-20 cond-mat.soft
Odd elasticity in disordered chiral active materials
Tel Aviv University（特拉维夫大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
通过微极弹性模型研究无序手性活性材料，发现奇弹性作为内部粒子旋转的非线性效应自然出现，并揭示了奇固体-流体耦合驱动的动态不稳定区域及过阻尼极限下的体波传播。
2026-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Breakdown of Nonlinear Elasticity in Stress-Controlled Thermal Amorphous Solids
在最近的工作中，人们澄清了应变控制下的非晶态固体不具有非线性弹性理论，在这个意义上，剪切模量存在，但非线性模量表现出样品到样品的波动，增长不受约束的系统的大小。然而，与实验更相关的是应力控制条件。在本通讯中，我们表明，也在应力控制下的剪切模量存在，但高阶模量显示无界样本到样本波动。不可避免的结果是，在实验中的应力-应变曲线的表征应与应力相关的剪切模量，而不是与非线性扩展。
2017-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Tensor Electromagnetism and Emergent Elasticity in Jammed Solids
无序、堵塞固体中的机械响应和应力传递理论提出了几个悬而未决的问题，即非周期性网络（显然与流体的快照无法区分）如何维持剪切。我们提出了一个应力只有理论的紧急弹性的非热无定形组装的颗粒在一个堵塞的固体，其中每个颗粒受到力和扭矩平衡的机械约束。这些颗粒级的限制导致了高斯定律的一个紧急$U(1)$张量电磁，然后帐户的机械响应这样的固体。这种无定形弹性的表述有几个直接的结果。机械响应精确地映射到这种张量电磁的静态介电响应，介质的极化率映射到紧急弹性模量。外力作为矢量电荷，而张量磁场是由动量密度产生的。电和磁部分的动力学，自然分别转化为刚性堵塞网络和弹道粒子运动的动力学。的应力-应力的相关性和响应的理论预测证实了无摩擦颗粒填料在静态极限的理论在2D和3D的数值模拟的结果。
2022-04-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stress-stress correlations in two-dimensional amorphous and crystalline solids
本文用经典弹性理论结合实验与模拟数据，证明二维非晶固体与各向同性晶体固体在静态应力-应力关联上不可区分，且 pinch-point 奇点并非非晶独有，证实了静态应力关联的普适性。
2025-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hydrodynamic Modeling of Odd Nematic Elasticity in Liquid Crystals
Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
本文提出了一种新的流体动力学模型，用于研究液态晶体中奇弹性偶极弹性的非对称相互作用，揭示了域墙自推进和点缺陷自旋等新现象。
2026-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Analysis of weak elasticity of nematic solids using a continuum approach
本文利用五参数de Gennes势形式化地分析了非线性弱弹性效应。在一个特定的（本地）笛卡尔坐标系，其一个轴是沿着初始导演的分析是平凡化。我们证明，取决于材料参数的接近的边际稳定性条件，DG潜力描述了整个品种的软，半软和硬行为的弱弹性固体。我们发现，除了已知的剪切软模，还可能存在沿指向矢作用的附加软拉伸模。对于应力张量分量，我们证明了一个特殊的转动不变性定理，它与Olmsted的转动不变性原理很接近。当仅有的剪切模式是软的时，应力张量是对称的，并且与各向同性剪切模量成比例的DG势被简化为单参数的、仅与应变相关的DG势。当拉伸模式也是软的时，这种无量纲的、应变相关的势能没有附加参数，并且表明自由能总是小于各向同性相的自由能。
2003-07-07 cond-mat.soft
Direct Measurement of Dipoles in Anomalous Elasticity of Amorphous Solids
非晶态固体物理学研究的最新进展表明，机械应变可以通过形成本质上通常为四极的塑性事件来强烈屏蔽。该理论规定，四极子的密度梯度作为紧急偶极子源，导致强屏蔽和机械响应的质的变化，例如在位移场中所看到的。在这封信中，我们首先提供直接测量的偶极场，独立于任何理论假设，其次，我们证明了最近提出的理论的详细协议。这两个目标是通过使用模拟和实验的数据来实现的。最后，我们将展示如何测量的偶极场精确的理论参数，确定的位移场的轮廓。
2021-11-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Elasticity in Amorphous Solids: Nonlinear or Piece-Wise Linear?
宏观非晶态固体中应力-应变曲线的准静态应变控制测量导致非线性外观曲线，该曲线以机械塌陷或以在平均应力周围波动的稳态结束，该平均应力随着应变的增加而保持恒定。因此，用应变的幂来拟合应力的非线性展开是非常诱人的。我们认为，在低温下，这种膨胀的意义需要重新考虑。我们指出淬火和退火的应力-应变曲线的平均值之间的巨大差异，并提出一个有用的描述的机械响应是由应力（或应变）依赖的剪切模量的理论评估存在。弹性响应是分段线性的，而不是非线性的。
2016-02-08 cond-mat.soft
Shear-driven solidification and nonlinear elasticity in epithelial tissues
从形态发生到肿瘤侵袭的生物过程在活组织内自发地产生剪切应力。然而，对上皮中机械力的传递和组织对大剪切变形的集体反应的机制仍然知之甚少。采用基于最小单元的计算模型，研究了简单剪切变形下融合组织的本构关系。我们表明，最初未变形的流体状组织获得有限的刚度以上的临界施加应变。这类似于在其他软物质系统中观察到的剪切驱动刚性。有趣的是，剪切驱动的刚性可以理解的临界尺度分析附近的二阶临界点，支配未变形系统的液-固转变。我们进一步表明，一个solidlike组织线性响应小应变，但然后切换到一个非线性响应在较大的染色，与实质性的硬化。最后，我们提出了一个剪切下的细胞平均场公式，提供了一个简单的物理解释剪切驱动的刚性和非线性响应的组织。
2022-11-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft physics.bio-ph
Nonlocal elasticity near jamming
我们证明了堵塞固体的弹性是非局部的。通过在不同波长下对无摩擦软球填料施加压力，我们直接获得了它们的横向和纵向柔度，而不需要进行曲线拟合。所观察到的波长依赖性的顺应性是不兼容的经典（本地）弹性，因此量化的振幅的非本地效应。三个不同的长度尺度，其中两个发散，控制非局部效应和波动的平均响应的幅度。我们的研究结果确定了新的，更准确的本构关系弱堵塞固体，包括乳液，泡沫和颗粒。
2016-08-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shear stresses in fluid and solid membranes with bending elasticity
通过比较流体和固体膜模型，揭示弯曲能量通过曲率与表面应力耦合产生剪切应力的机制，并澄清切向流动阻力与承受切向应力能力的区别。
2025-06-02 cond-mat.soft
Anomalous Elasticity and Emergent Dipole Screening in Three-Dimensional Amorphous Solids
将描述非晶固体塑性事件的屏蔽理论扩展至三维，预测并解释了非晶固体中无晶体缺陷类比的涌现非拓扑分布偶极屏蔽现象及其反常力学响应。
2022-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Emergent Elasticity and Quasiconformal Flow in Active Solids
Princeton Center for Theoretical Science, Princeton University（普林斯顿大学理论科学中心）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics（马克斯·普朗克分子细胞生物学与遗传学研究所）；Center for Systems Biology Dresden（德累斯顿系统生物学中心）；Kavli Institute for Theoretical Physics, University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校卡弗里理论物理研究所）
本文提出基于Riemannian几何的连续力学理论，通过活性应力配置描述细胞组织塑形，揭示了活性材料中弹性和塑性的几何起源。
2026-11-03 cond-mat.soft physics.bio-ph
Universal Elasticity and Fluctuations of Nematic Gels
我们研究了自发取向有序的非晶态固体的弹性，其特征在于由消失的横向剪切模量，例如通过弹性体和凝胶实现。我们发现，当地的非均匀性和弹性非线性合谋导致异常的非局部普遍弹性控制的非平凡infared不动点。也就是说，在长尺度，这样的固体的特点是普遍的剪切和弯曲模量，分别消失和发散在长尺度，普遍不可压缩，并表现出普遍的负泊松比和非胡克弹性下降到任意低的应变。基于对5维的展开，我们证明了在dlc < 3的情况下，该系统对热涨落和局域非均匀性是稳定的。
2002-09-18 cond-mat.soft
Non-Hermitian chiral surface waves in disordered odd solids
School of Mechanical Engineering, Tel Aviv University（特拉维夫大学机械工程学院）；Center for Physics and Chemistry of Living Systems, Tel Aviv University（特拉维夫大学生命系统物理与化学中心）
研究发现无序奇数固体中存在非厄米特奇异性表面波，具有更强的表面局域性和稳定的边界速度，为控制此类波提供了新策略。
2026-03-22 cond-mat.soft physics.bio-ph
Odd elasticity
胡克定律指出，弹性物体所经受的力或应力与所施加的变形或应变成比例。应力和应变之间的比例系数的数量，即，弹性模量受到能量守恒的约束。在这封信中，我们解除了这一限制，并将线性弹性推广到具有违反力学互易性的非保守微观相互作用的活动介质。这个广义的框架，我们称之为奇弹性，揭示了两个额外的模量可以存在于一个二维各向同性固体活性债券。这种奇弹性固体可以被看作是一个分布式发动机：在准静态变形周期中，功被局部提取或注入。使用连续方程，粗粒度的微观模型，和数值模拟，我们发现的现象，从活动引起的拉胀行为，以波的传播提供动力的自我维持的主动弹性周期。除了提供超越现有活性固体流体力学理论的见解外，奇弹性还提出了新兴自主材料的设计原则。
2019-02-20 cond-mat.soft
Universal Displacements in Anisotropic Linear Cauchy Elasticity
本文研究无能量函数且弹性常数缺少主对称性的各向异性线性 Cauchy 弹性体，刻画其普适位移，并证明各对称类下均与线性超弹性情形完全一致。
2024-04-16 cond-mat.soft
Effects of coordination and pressure on sound attenuation, boson peak and elasticity in amorphous solids
连通性和外加应力强烈影响固体的弹性。在各种非晶态固体中，机械稳定性可通过降低连通性或通过增加压力而丧失。我们提出了一个有效的介质弹性理论，扩展了以前的方法，通过将压缩的效果，振幅$e$，允许一个描述的声音传播，运输，玻色子峰值，和弹性模量附近的弹性不稳定性发生在压缩$e_c$的定量特征。该理论解开了几个频率特征的振动光谱：开始频率$ω_0\sim \sqrt{e_c-e}$的强散射模式出现在振动光谱，压力无关的频率$ω_*$的状态密度显示平台，玻色子峰值频率$ω_{BP}$，和约菲Regel频率$ω_{IR}$的散射长度和波长变得相等。我们预测，在$ω_0$，声音衰减从$ω^4$过渡到$ω^2$行为。我们预测，频率依赖的长度尺度$l_s(ω)$和声速$ν(ω)$特征振动模式，并可以从散射数据中提取。一个关键的结果是预测一个平坦的扩散率以上$ω_0$，与以前无法解释的意见。我们发现，剪切模量并没有消失在弹性不稳定，但下降了2倍。我们检查我们的预测在软粒子包装和研究共价网络和二氧化硅的情况下。总的来说，我们的方法统一的声音衰减，运输和长度尺度进入弹性在一个单一的框架中，无序不是控制玻色子峰的主要参数，与观察一致。这个框架导致了一个相图，其中可以放置各种玻璃，将微观结构与振动特性联系起来。
2014-02-22 cond-mat.soft
Counter-intuitive results in acousto-elasticity
我们提出的例子体波和表面波在变形的固体中传播的最慢和最快的波不沿最小和最大的拉伸方向，分别。这些结果与最初各向同性固体中声弹性原理的公认理论、实践和实施背道而驰。例如，我们发现，在镍和钢中，一旦这些固体变形，最快的波就沿着最大压缩的方向，而不是最大拉伸的方向（反之亦然，对于最慢的波）。此外，我们发现，当某些材料受到小而有限的变形时，波速的其他极值会出现在非主方向上。例子包括镍、钢、聚苯乙烯和某种水凝胶。这些“非主极值波”的存在使非破坏性确定极端应变方向的协议复杂化。
2020-09-04 cond-mat.soft
Coupled elasticity in soft solid foams
软材料的弹性会受到气泡存在的极大影响。从聚合物凝胶到浓缩乳液和胶体悬浮液，这种毛细管效应被广泛应用于各种材料。虽然实验结果和理论存在用于描述泡沫材料的弹性毛细行为（即具有中等气体体积分数），泡沫系统仍然需要专门的研究，以增加我们对充气材料在整个气体体积分数范围内的弹性的理解。在这里，我们阐述了控制良好的泡沫与浓缩的乳液，我们测量其剪切弹性模量作为一个功能的气体分数，气泡的大小和弹性模量的乳液。这种复杂的泡沫具有气泡组件和间隙基质的弹性特征。此外，它们的弹性模量示出由两个参数，即气体体积分数和弹性毛细数，定义为与气泡毛细压力的乳液模量的比率。我们连接我们的泡沫与现有的数据泡系统的结果，我们提供了一个一般的看法，在软弹性介质中的气泡的效果。最后，我们建议，我们的研究结果可能是有用的，用于估计的剪切模量的水性泡沫和乳液的多峰尺寸分布。
2017-04-10 cond-mat.soft
Dynamic Screening by Plasticity in Amorphous Solids
本文研究非晶固体在振荡载荷下的动态响应，提出弹性场被几何偶极子屏蔽的修正理论，通过精确解和数值模拟验证了与经典弹性理论的显著偏离。
2023-12-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Elasticity of an interfacial particle raft
本文研究了非布朗粒子在液-液界面上的聚集行为。这样的颗粒筏形成二维弹性固体，并且可以支持各向异性应力和应变，例如，它在单轴压缩下破裂，在拉伸下破裂。我们将这个固体的杨氏模量和泊松比来自简单的理论考虑，并显示这些估计的有效性，通过使用实验屈曲分析推导出的杨氏模量。
2004-10-11 cond-mat.soft
Scale-dependent elasticity as a probe of universal heterogeneity in equilibrium amorphous solids
平衡非晶态固体状态--形成，例如通过使大分子流体的组分充分地无规交联-是以颗粒定位长度的普遍分布为特征的非均相状态。接近交联密度控制的连续无定形固化过渡，这种分布服从缩放形式：它有一个单一的峰值，在一个长度尺度发散（随着宽度的分布）的过渡接近。控制非晶态固体宏观弹性剪切变形的模量不依赖于局域化长度的分布。然而，这是自然的预期，在逐渐变短的长度尺度的变形-中尺度变形-的有效模量表现出规模依赖性，软化的变形长度尺度减小。这是因为局部化颗粒的增加部分实际上在变形长度尺度上是液体状的，因此在对弹性响应的贡献方面不太有效。在本文中，局部化长度的分布和尺度相关的弹性剪切模量之间的关系进行了探讨，它是示出，在设置的副本平均场论，有效模量确实表现出尺度相关的软化。通过这种软化，中尺度弹性提供了一个探针的非均匀性的状态，其特征在于本地化长度的分布。特别是，短的长度尺度的弹性形变的响应示出在短的本地化长度的普遍的本地化长度分布的渐近发光。
2023-01-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Third- and fourth-order constants of incompressible soft solids and the acousto-elastic effect
声弹性研究的是小振幅波在变形固体中的传播。先前建立的增量弹性动力学的精确非线性弹性的结果是有用的第三和第四阶弹性常数的测定，特别是在不可压缩的各向同性软固体的情况下，其中的表达式是特别简单的。具体地说，这只是扩展$ρv^2$的表达式的问题，其中$ρ$是质量密度，v是波速，根据经受单轴拉伸的块的伸长$e$。分析表明，在所得到的表达式：$ρv^2 = a + be + ce^2$，说，$a$线性依赖于$μ$ ; $b$对$μ$和$A$ ;和$c$对$μ$，$A$，和$D$，各自的不可压缩弹性的第二，第三和第四阶常数，体剪切波和表面波。
2013-01-29 cond-mat.soft
Initial stresses in elastic solids: Constitutive laws and acoustoelasticity
根据弹性力学的非线性理论，导出了具有初应力的各向同性超弹性体的一般本构方程。该推导涉及将变形与初始应力耦合的不变量，并且通常对于可压缩材料，其需要10个不变量，对于不可压缩材料减少到9个。给出了在无变形构形中的柯西张量和名义应力张量的表达式，以及弹性张量及其对初始应力未变形构形的特殊化。然后，利用叠加在有限变形上的无穷小运动方程，研究了初始应力和有限变形对均匀平面波在无限大均匀变形和初始应力固体中传播的联合影响。这个通用框架允许各种不同的专业化，这与早期的作品有联系。特别是，连接内的Biot的经典理论推导出的结果突出显示。一般的结果也专门的情况下，一个小的初始应力和一个小的预变形，即声弹性效应的评估。在这里，为波速导出的公式涵盖了没有初始应力并受到单轴拉伸的二阶弹性固体的情况[Hughes和Kelly，Phys.Rev.92（1953）1145]，并且与受到残余应力的未变形固体的结果[Man和Lu，J.Elasticity17（1987）159]一致。这些公式提供了声学评估的第二和第三阶弹性常数和残余应力的基础。结果进一步说明在一个原型模型的非线性弹性初应力，允许有限变形和非线性依赖于初应力。
2013-02-08 cond-mat.soft
On the anomalous elasticity in the mechanical response of amorphous solids
Sorbonne Université（索邦大学）；Univ. Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Laboratoire de Physique de l’Ecole Normale Supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité（巴黎高等师范学院物理实验室，巴黎高等师范学院，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）
研究无序固体在机械扰动下的弹性与塑性变形，揭示局部不可逆重构与Eshelby类四极子奇异性导致的异常弹性行为，通过弹性-塑性模型与原子模拟对比，探讨四极子密度在热力学极限下的零条件及尺度依赖的长波弹性失效机制。
2026-04-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Transverse Waves in Nonlinearly Elastic Solids and the Milne-Pinney (or Ermakov) Equation
本文建立了非线性弹性动力学一般方程与Pinney非线性常微分方程之间的联系[Proc.Amer.Math.Soc.1（1950）681]。作为一个出发点，我们使用精确的行波解的非线性弹性发现卡罗尔[学报力学3（1967）167]。该连接提供了一种方法，用于寻找新的精确和近似的动态解决方案，新的Hookean和Mooney-Rivlin固体，和一般的第三和第四阶弹性模型的不可压缩固体。
2013-02-07 cond-mat.soft math-ph math.MP
Elasticity of disordered binary crystals
由几种成分组成的晶体的性质可以广泛地调节。通常产生固溶体，其中取代或取代无序决定晶体的热力学和机械性质。这种化学和结构上的无序阻碍了对这种固溶体弹性的研究，因为像势展开这样的标准程序无法应用。我们提出了一个推广的密度泛函为基础的方法最近开发的单组分晶体多组分晶体。它产生的弹性常数的表达式有效的固溶体与任意数量的点缺陷和熔融温度。此外，声学和光学声子的本征频率可以从平衡粒子密度和建立的经典密度泛函的线性响应计算。作为原理的证明，计算了两种不同二元晶体的色散关系：随机fcc晶体作为替代晶体的示例，无序氯化钠结构作为间隙固溶体的示例。在其中一个分量仅与其他分量弱耦合的情况下，色散关系产生特征签名。声学分支在第一布里渊区的大部分变得平坦，并且声学和光学分支之间的交叉发生在可以远远超过晶格间距的波长处。
2019-10-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Emergent elasticity linked to topological phase transitions controlled via molecular chirality and steric anisotropy
空间调制结构的自组织与均匀状态的相变具有不同的性质。Skyrmions和half-skyrmions（merons）是这种结构的代表，并通过控制拓扑相位用于设计磁电，光学和机械响应材料。然而，在分子固体中的skyrmions和half-skyrmions的研究很少，虽然有一个普遍性的理论描述之间的磁性和分子系统的手征相互作用。在这里，我们开发了一个简单的物理系统，用于控制在一个固体与手征的拓扑相位。我们发现，从各向异性空间相互作用和分子间扭曲的弹性场的出现是控制螺旋和半skyrmion结构的关键。利用出现的弹性场和分子取向之间的耦合，我们成功地控制拓扑相位的温度，外部电磁场，和各向异性应力。涌现弹性的概念提供了一个控制系统，用于设计具有可调电和磁机械性能的分子和大分子固体。
2021-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Odd Cosserat elasticity in active materials
该研究拓展了含手性活性组分与奇宇称弹性的Cosserat材料模型，计算了其静态弹性、过阻尼下的色散关系及例外点的区域分界作用，还分析了相关弹性项对Rayleigh表面波偏振的影响。
2023-01-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Feedback-controlled mechanics of tissue vertex model: emergent soft elasticity and active yielding
University of California Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；Kavli Institute for Theoretical Physics（卡弗里理论物理研究所）
研究通过最小顶点模型揭示细胞尺度过程如何产生组织尺度向列序，并影响组织流变学，发现主动屈服状态与柔软弹性状态的转变机制。
2026-09-01 cond-mat.soft physics.bio-ph
