Yielding in multi-component metallic glasses: Universal signatures of elastic modulus heterogeneities
剪切多组分大块金属玻璃的特征在于定义其性质的化学和结构无序。我们调查的行为的本地，微观结构的弹性模量跨塑性屈服过渡在六个镍基多组分玻璃，其特征在于通常与固溶体成形性的组成特征。我们发现，弹性模量波动显示一致的渗滤特性指向跨化学组合物和整体屈服锐度特性的普遍行为。弹性异质性增长剪切通过渗透的弹性软集群内，否则刚性的无定形基质，确认先前的调查在粒状介质和胶体玻璃。我们发现了具有无标度特性和临界标度指数的具有普遍特征的跨越簇的渗流转变的清晰签名。的空间相关长度和平均集群大小趋于发散屈服前，与相关的临界指数表现出相当弱的依赖成分的变化，以及宏观应力-应变曲线的细节。
2022-07-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Numerical determination of shear stress relaxation modulus of polymer glasses
专注于模拟聚合物玻璃远低于玻璃化转变，我们确认的有效性和效率最近提出的简单平均表达式$G(t) = μ_A - h(t)$的计算确定的剪切应力松弛模量$G(t)$。这里，$μ_A = G(0)$表征了系统在$t=0$处的仿射剪切变换，$h(t)$表征了瞬时剪切应力的均方位移作为时间的函数$t$。这种关系被认为是特别有用的淬火或呆滞的瞬态剪切应力，必然出现低于玻璃化转变的系统。在此极限下，使用剪切应力自关联函数$c(t)$的普遍接受的关系式$G(t)=c(t)$变得不正确。
2022-01-31 cond-mat.soft
Microscopic dynamics perspective on the relationship between Poisson ratio and ductility of metallic glasses
在金属玻璃中，塑性或延展性与泊松比以及弹性体积模量与剪切模量之比K/G之间建立了明确的相关性。这两种宏观力学性能之间的这种相关性是有趣的，并且从微观水平上的动力学解释是具有挑战性的。本文提供了这样一个微观解释。
2013-11-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Understanding the scaling of boson peak through insensitivity of elastic heterogeneity to bending rigidity in polymer glasses
非晶材料表现出特殊的机械和振动性质，包括非仿射弹性响应和过量振动状态，即，所谓的玻色子峰对于聚合物玻璃，这些性质被认为是受组成聚合物链的弯曲刚度的影响。在我们最近的工作中[Tomoshige等人，Sci. Rep. 9 19514（2019）]，我们揭示了振动性质的变化与整体弹性性质之间的简单关系：玻色子峰的响应仅与整体剪切模量的响应成比例。这一观察结果表明，局部剪切模量分布的空间不均匀性对弯曲刚度的变化不敏感。在这里，我们通过直接测量局部剪切模量分布来证明弹性不均匀性的不敏感性。我们还研究了横向声波传播，这也是规模只与全球剪切模量。通过这些分析，我们得出的结论是，弯曲刚度不改变局部剪切模量分布的空间异质性，这产生的振动和声学特性，仅由聚合物玻璃的全局剪切模量控制。
2021-05-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Elasticity of arrested short-ranged attractive colloids: homogeneous and heterogeneous glasses
我们评估逮捕短程有吸引力的胶体的弹性相结合的分析可解的弹性模型与分层逮捕计划到一个新的方法，它允许区分微观（初级粒子水平）从介观（集群水平）的贡献宏观剪切模量。结果定量预测实验数据在很宽的体积分数范围内，并表明在这种情况下，相关的贡献是由于介观结构。在此基础上，我们提出，不同的短程吸引胶体的逮捕状态，可以有意义地区分为均匀或非均匀的胶体玻璃的长度尺度，控制其弹性行为。
2009-10-27 cond-mat.soft
Rigidity of glasses and jamming systems at low temperatures
本文讨论了一种通过扭转复制液体来计算玻璃刚性或过冷液体平台模量的微观方案。我们首先总结的情况下，谐波玻璃与解析势的方法。然后，我们讨论了它如何可以扩展到排斥接触系统的情况下：硬球玻璃和相关系统的排斥接触电位，使干扰过渡在零温度。对于排斥接触系统，我们发现熵刚性的行为类似于在低温极限的压力：它是成比例的温度，并趋于发散接近堵塞密度与体积分数的增加，这可以解释排斥胶体和乳液的刚性的实验观察。
2012-10-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Impact of elastic heterogeneity on the propagation of vibrations at finite temperatures in glasses
声波如何在无序固体中传播的某些方面仍然不清楚。最近的研究表明，无序固体的一个特征似乎会影响中尺度的振动激发，即局部弹性不均匀性。声波的传播已被证明是强烈的影响，不均匀的材料的机械特性，添加到标准的非谐耦合，在有限的温度下，达到极其复杂的传输性能。在这里，我们解决这些问题的情况下，一个简单的原子玻璃形成，分子动力学计算机模拟。特别是，我们专注于横向分量的振动激励的动态结构因素，并在扩展的频率范围内的声音色散和衰减的温度依赖性的特征。我们提供了一个完整的图片如何弹性异质性确定运输的振动激发，也基于直接比较的数值数据与预测的非均匀弹性理论。
2019-12-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The yielding transition in periodically sheared binary glasses at finite temperature
采用非平衡分子动力学模拟研究了通过瞬时淬火制备的三维二元玻璃在玻璃转变过程中的动力学行为。我们发现，随着应变振幅增加到一个临界值，势能接近较低的最小值在稳态下，而剪切应力振荡的振幅变得更大。下面的屈服过渡，储能模量占主导地位的机械响应，并在连续的周期的势能的逐渐衰减是伴随着大的非仿射位移的瞬态原子簇的大小减少。相比之下，在屈服应变以上，损耗模量增加，并且由于在多个瞬态循环之后形成跨越系统的剪切带，系统稳定在较高水平的势能。
2018-01-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Elastic modulus and yield strength of semicrystalline polymers with bond disorder are higher than in atomic crystals
我们进行彻底的分子动力学模拟比较弹性和原子晶体和模型半结晶聚合物，后者的特点是非常相似的位置有序相对于原子晶体和相当大的键无序的产量。我们发现，半结晶聚合物的弹性模量、剪切屈服强度和临界屈服应变均高于原子晶体的相应值（模量和屈服强度），或与原子晶体的相应值（临界应变）相当。研究结果表明，键无序抑制位错介导的可塑性与位置顺序的聚合物固体。
2018-11-16 cond-mat.soft
Novel elastic instability of amorphous solids in finite spatial dimensions
近年来，人们对非晶态固体中反常振动激发的理解取得了进展。在最低频率区域，振动光谱遵循非德拜四次定律，其持续到零频率而没有任何频率间隙。这种无隙振动态密度（vDOS）表明玻璃处于不稳定的边缘。这种边缘稳定性的特征现在被强调为玻璃理论中的一个关键概念。特别地，基于边际稳定性的弹性理论预测了无间隙vDOS。然而，这个理论产生一个二次定律和\textit{not}四次定律。为了解决这个矛盾，我们提出了一种新的不稳定性，它不同于传统的不稳定性，并提出非晶态固体是边缘稳定的，考虑到这种新的不稳定性在前面的研究中。Shimada，H. Mizuno和A. Ikeda，Soft Matter，{\bf 16}，7279，2020]。在这项研究中，我们进一步扩展和详细的结果，这些不稳定性。通过分析各种例子的障碍，我们表明，真正的玻璃在有限的空间维度可以勉强稳定的建议新的不稳定性。
2020-10-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Computational simulations of the vibrational properties of glasses
玻璃的振动特性与晶体的声子有明显的不同。例如，过量的低频模式（所谓的玻色子峰），振动局域化和声子的强散射一直是讨论最多的话题，对这些现象的理论理解是具有挑战性的。为了解决这个问题，计算模拟是一个强大的工具，这已经被许多以前的作品。在本章中，我们描述了研究玻璃（和任何固态材料）振动特性的模拟方法。我们首先提出了一种研究振动本征模的方法。由于粒子的振动运动是沿着本征模激发的，因此本征模是描述振动特性的基础。玻璃中的本征模一般都是非声子模，有些甚至是局域的。接下来，我们提出了一种分析声子输运的方法，这对于理解振动性质也是至关重要的。由于声子不是玻璃中的本征模，它们被分解成几种不同的非声子本征模。结果，玻璃中的声子被强烈散射。此外，我们描述了如何分析弹性响应。玻璃的弹性响应相对于晶体也是反常的。最后，我们简要介绍了最近取得的进展，通过大规模的计算模拟。
2021-01-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Shear-stress fluctuations and relaxation in polymer glasses
我们通过分子动力学模拟研究了粗粒聚合物玻璃模型，重点关注（准静态和动态）剪切应力波动作为温度T和采样时间的函数$Δt$。使用对剪切模量和剪切应力松弛模量$G(t)$的应力波动关系$μ_{sf}$的贡献（每个剪切平面的时间平均）的（整体平均）期望值来表征线性响应。使用100个独立的配置，我们注意各自的标准偏差。虽然整体平均模量$μ_{sf}(T)$随着所有$Δt$采样的T的增加而连续降低，但其标准偏差$δμ_{sf}(T)$是非单调的，在玻璃化转变处具有显著的峰值。因此，剪切模量是连续的还是在玻璃化转变处具有跳跃奇异性的问题是不适定的。为了证明我们的系统的有效时间平移不变性，$μ_{sf}$和相关量的$Δt$依赖性可以使用$G(t)$上的加权积分来理解。这意味着剪切粘度$η(T)$可以容易地从$1/Δt$获得-$μ_{sf}$在玻璃化转变以上的衰减。
2017-11-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Boson peak, elasticity, and glass transition temperature in polymer glasses: Effects of the rigidity of chain bending
超低频振动谱（玻色子峰）和非仿射弹性响应是玻璃最重要的特性。在这里，聚合物玻璃的振动和机械性能的检查，通过使用粗粒度的分子动力学模拟，特别注意的聚合物链的弯曲刚度的影响。随着刚性的增加，系统在较高的温度下（在恒定压力下）经历玻璃化转变，这降低了玻璃相的密度。的弹性模量，这是由密度的降低和刚度的增加控制，显示出非单调依赖于刚性的聚合物链，所产生的非仿射分量。此外，在振动态密度中观察到明显的玻色子峰，其取决于宏观剪切模量$G$。具体地，玻色子峰值频率被缩放为$ω_\mathrm{BP} \propto \sqrt{G}$。这些结果提供了玻色子峰，剪切弹性，和玻璃化转变温度之间的正相关性。
2019-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Elastic modulus measurements of cooked Lutefisk
Lutefisk是挪威传统的圣诞菜，由干鳕鱼浸泡在水溶液中制成。我们报告测量的组织柔软度煮熟Lutefisk。令人惊讶的是，我们发现，弹性模量似乎并不严重依赖于烹饪时间，烹饪温度和盐的量，而是主要取决于鱼片的大小和捕捞时间。虽然Lutefisk的腌制和烹饪强烈影响鱼片的视觉外观，但这些变化无法用流变仪测量。
2022-05-25 cond-mat.soft
Elastic moduli fluctuations predict wave attenuation rates in glasses
无序引起的弹性波衰减是玻璃普遍低温特性的核心。最近的文献提供了相互矛盾的观点，在低频极限（$ω\!\to\!0$）的波衰减率$Γ(ω)$的缩放，并在其依赖于玻璃的历史和性能。一个理论框架-称为波动弹性理论（FET）-预测低频瑞利散射缩放在$d$空间维度，$Γ(ω)\!\sim\!γ\,ω^{d+1}$，其中$γ\!=\!γ(V_{\rm c})$量化的粗粒度的弹性模量的空间波动，涉及的相关体积$V_{\rm c}$，仍有争议。在这里，使用广泛的计算机模拟，我们表明，$Γ(ω)\!\sim\!γ\,ω^3$是渐近满足在两个维度（$d\!=\!2$）一旦$γ$解释系综-而不是空间-平均值，其中$V_{\rm c}$被取代的系统大小。在这样做，我们还建立了有限尺寸的整体统计的弹性模量是异常的，并与通用的$ω^4$软准定域模式的态密度。这些结果不仅有力地支持FET，但也构成了一个严格的基准粗粒化方法产生的弹性模量的空间分布的统计。
2021-02-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Local Elasticity in Nonlinear Rheology of Interacting Colloidal Glasses Revealed by Neutron Scattering and Rheometry
胶体悬浮液的流动在自然界和工业中普遍存在。胶体悬浮液具有广泛的流变行为，这与体系的微观结构密切相关。利用原位小角中子散射和流变学测量，研究了电荷稳定胶体玻璃在稳态剪切作用下的变形行为。一个短暂的，局部的弹性响应在粒子水平，称为瞬态弹性区（TEZ），被确定从中子谱。TEZ的存在是动力学不均匀性的标志：剪切下的流体在TEZ的空间范围内表现得像弹性固体，但在TEZ之外则像流体。在剪切变稀区，随着剪切速率的增加，TEZ的尺寸逐渐减小，表明剪切变稀伴随着动力学不均匀性的减小。更有趣的是，TEZ被发现是结构单元，它提供了对所施加的剪切力的抵抗力，这可以通过TEZ所承受的局部弹性应力与在低和中等剪切速率下流变学测量的宏观应力之间的定量一致性来证明。除了荷电稳定的胶体悬浮液，硬球胶体悬浮液在相同的体积分数和剪切速率也进行了测量。结果表明，粒子间的静电斥力在提高局部弹性中起着关键作用。我们的研究结果提供了一个理解的非线性流变相互作用的胶体玻璃从微观力学的观点。
2018-12-12 cond-mat.soft
Ultrastable 2D glasses and packings explained by local centrosymmetry
University of Milan（米兰大学）
通过局部反中心对称性解释超稳定二维排列和玻璃的高剪切模量及无玻色峰软振动模式。
2026-02-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Mechanical Properties of a Model of Attractive Colloidal Solutions
本文综述了玻璃化转变的性质和窄深阱方势阱玻璃。我们的讨论是基于模式耦合理论，我们所做的玻璃预测是指由该理论预测的“理想”玻璃。我们相信，方井系统以及代表胶体粒子与吸引力的相互作用产生的接枝聚合物，或耗尽相互作用。它最近已被证明，两种类型的玻璃，一个吸引力和排斥的，预测MCT为这个模型。前者可以在相当低的密度下形成。我们大部分的注意力都集中在这个理论所预测的玻璃的机械性能上。特别地，我们计算了零频率下的弹性剪切模量和长波长极限下的纵向应力模量。两者的结果沿玻璃-液体转变曲线，并解释其有趣的行为的基本物理系统。
2000-11-03 cond-mat.soft
Modelling of strain fields in sheared colloidal glasses using Eshelby inclusions
当非晶态固体时，它们在小应变下显示弹性形变，然而，超过临界应变，它们屈服并开始塑性流动。这种可塑性的起源在于粒子的不可逆重排。这种重排已经被证明会产生一个长程四极应变场，类似于Eshebly的球形夹杂物。然而，它们在有限温度和有限剪切速率下的时空组织仍不清楚。在这里，我们研究了剪切胶体玻璃中的应变场。我们表明，在均匀流动的应变场可以模拟使用Eshelby夹杂物的分布。特别是，我们表明，剪切胶体玻璃中的空间应变相关性的非平凡衰减是在空间相关的位置形成的塑性重排之间的弹性相互作用的结果。
2019-09-18 cond-mat.soft
Spinning elastic beads: a route for simultaneous measurements of shear modulus and interfacial energy of soft materials
采用旋转液滴张力计对高角速度下旋转的软弹性微珠在稠密背景流体中的大变形进行了理论、数值和实验研究。我们确定的平衡形状的珠之间的竞争的离心力和恢复弹性和表面力。考虑到珠作为neo-Hookean大变形，我们表明，它们的弹性模量和表面能常数可以同时推导出从他们的平衡形状。此外，我们的研究结果提供了进一步的支持的情况下，表面能和表面张力一致的无定形聚合物凝胶。
2020-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Contactless measurements of the elastic modulus of living cells using thermal fluctuations of atomic force microscope cantilever
提出一种利用AFM悬臂热涨落非接触测量活细胞弹性模量的方法，通过分析功率谱密度并对比刚性球体，结合弹性-流体动力学模型拟合频率偏移，成功确定了细胞在前三个共振频率下的弹性模量。
2025-04-30 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
Elastic Modulus Versus Cell Packing Density in MDCK Epithelial Monolayers
该研究通过微压痕系统在多细胞尺度表征MDCK上皮单层细胞，发现其弹性模量在低密度汇合时随细胞密度升高而降低，高密度下趋于平稳，为理解组织集体行为提供力学依据。
2024-12-12 cond-mat.soft physics.bio-ph
Elastic Response of Wire Frame Glasses. I. Two Dimensional Model
本文研究了刚性线框颗粒浓悬浮体系对阶跃应变的弹性响应。这些粒子由长度为$L$的无限细的刚性棒构成。我们专门比较了直棒状颗粒弯曲和分支线框。在稠密悬浮液中，线框被它们的臂之间的拓扑纠缠冻结在无序状态。我们提出了一个简单的几何方法来找到这些玻璃系统中的浓度的弹性应力的标度。我们将此方法应用到一个简单的二维模型系统中，其中测试粒子被放置在一个平面上，并受到随机分布的点与数密度$ν$的约束。线框悬浮液和棒悬浮液之间有两个显著的区别：1）线框悬浮液的线弹性很大，与$ν^2 L^4$相似，而棒悬浮液的线弹性小得多，与浓度无关。2)对于小于$\sim \sqrt{K/k_B T L^4}$的密度，棒总是剪切变薄，但线框剪切硬化，其中$K$是颗粒的弯曲模量。线框的变形被发现是重要的，即使是小的应变，在特定的应变，$γ$的变形颗粒的比例，由$(νL^2)^2 γ^2$。我们的结果与一个简单的模拟的二维系统吻合得很好。
2021-02-04 cond-mat.soft
Microscopic origin of nonlinear non-affine deformation and stress overshoot in bulk metallic glasses
基于非仿射响应形式的非晶态固体弹性力学的原子理论，通过与不可逆多体动力学的耦合，被推广到非线性应力-应变体系。后者是在紧凑的分析形式使用的多体Smoluchowski方程的定性方法。得到的非线性应力-应变（本构）关系非常简单，拟合参数很少，但包含了所有的微观物理。该理论是成功地测试对金属玻璃的实验数据，它是能够重现的无处不在的功能时，不同的温度和剪切速率的应力应变过冲。一个明确的原子级的解释提供了应力过冲，在玻璃笼的非仿射变形和应力积累由于粘性耗散引起的弹性不稳定性之间的竞争。
2014-10-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Modulus-Pressure Equation for Confined Fluids
超声波实验允许人们测量散装固体或流体样品的弹性模量。最近已经在流体饱和的纳米多孔玻璃上进行了这样的实验，以探测受限流体的模量。在我们以前的工作[J. Chem. Phys.，（2015）143，194506]，使用蒙特卡罗模拟我们显示了限制在中孔中的流体的弹性模量$K$是孔径的函数。在这里，我们专注于模量压力依赖性$K(P)$，这是线性的散装材料，一个关系称为泰特-默纳汉方程。使用过渡矩阵蒙特卡罗模拟，我们计算了体相氩的弹性模量作为压力的函数，并作为拉普拉斯压力的函数限制在二氧化硅介孔中的氩。我们的计算表明，虽然弹性模量是强烈的约束和温度的影响，模量与压力的斜率是不是。此外，计算的斜率是在一个很好的协议与参考数据为散装氩和实验数据为约束氩来自超声波实验。我们建议使用$K(P)$的斜率值来估计未知多孔介质的弹性模量。
2016-08-24 cond-mat.soft physics.chem-ph
Elastic Response of Wire Frame Glasses. II. Three Dimensional Systems
我们应用第一部分中发展的简单几何方法研究了在集中的玻璃悬浮液中刚性线框颗粒对阶跃应变的弹性响应。线框颗粒由长度为$L$的细的刚性杆组成，并且它们的数密度$ρ$使得$ρL^3 \gg 1$。我们专门比较了刚性杆和由两个等长杆以直角连接而成的L形。线框的行为被发现是惊人的不同，从杆。L形颗粒的线性弹性与$ρ^3 L^6$成比例，而棒的线性弹性与$ρ$成比例，非线性响应显示在临界密度$ρ_c \sim \sqrt{K / k_B T L^6}$下从剪切硬化到剪切软化的转变，其中$K$是颗粒的弯曲模量。对于由双链DNA构成的实际粒子，这种转变发生在大约$ρL^3 \sim 10$的密度处。这些差异的原因是，线框可以被迫弯曲与周围环境的纠缠，而杆始终保持直。这被发现是非常重要的，即使是小的应变，与大多数粒子被弯曲超过一个临界应变$γ_c \sim (ρL^3)^{-1}$。
2021-02-04 cond-mat.soft
Correlations of non-affine displacements in metallic glasses through the yield transition
利用分子动力学计算研究了Cu-Zr大块非晶合金简单剪切变形过程中非仿射位移的关联。在弹性制度，我们的计算显示指数相关的衰减长度，我们解释为剪切变形区的大小在弹性制度。当我们的计算产生了一个剪切带，表明了一个发散的长度尺度时，这种相关长度在屈服过渡之外变得依赖于系统尺寸。我们解释这些意见的背景下，最近的一个命题的产量作为一阶相变。
2019-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The instantaneous shear modulus in the shoving model
指出粘性液体弛豫时间与温度的非Arrhenius关系的推压模型的瞬时剪切模量是实验上可获得的高频平台模量，而不是无法测量的理想瞬时仿射剪切模量。大量选择的金属玻璃的数据进行比较，三个不同版本的推挤模型。原来的剪切模量为基础的版本显示出轻微的相关性的泊松比，这是消除的能量景观制定的模型中，体积模量起着次要的作用。
2012-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.soft
Shear Thickening and Scaling of the Elastic Modulus in a Fractal Colloidal System with Attractive Interactions
具有吸引力的范德华相互作用的分形炭黑颗粒的稀油分散体在高剪切速率下显示连续的剪切增稠，然后是剪切变稀。剪切增稠转变发生在$\dotγ_{c}\approx 10^{2}-10^{3}s^{-1}$处，并由团簇的流体动力学破碎驱动。在剪切速率下的预剪切分散体$\dotγ>\dotγ_{c}$产生增强模量的凝胶，其中$G' \sim σ_{pre-shear}^{1.5-2}$和与在固定样品年龄下测量的凝胶中的残余应力成正比。观察到的数据可以解释为使用一个简单的缩放模型的分形集群在剪切应力下的破碎。
2008-05-13 cond-mat.soft
Modelling Elastically-Mediated Liquid-Liquid Phase Separation
本文提出了弹性网络中液-液相分离的连续介质理论，在弹性网络中，富含一种流体成分的相分离的微观液滴可以作为流体混合、液滴成核、网络变形、热力学波动、\emph{etc}的相互作用而形成。我们发现相分离液滴的尺寸随$\sim[\mathrm{modulus}]^{-1/3}$形式的弹性网络的剪切模量的增加而减小，而液滴的数密度随剪切模量$\sim[\mathrm{modulus}]$的增加几乎呈线性增加，这一结果得到了实验观察的验证。提供了（流体组成、混合物相互作用、网络模量）空间中的相图，这有助于理解生物细胞中类似的相分离，也有助于指导具有所需相性质的合成细胞的制备。
2020-08-20 cond-mat.soft physics.bio-ph
Elastic moduli renormalization in self interacting stretchable polyelectrolytes
研究了链段间相互作用对具有有限拉伸模量的半柔性高分子链的有效弯曲模量和有效拉伸模量的影响。对于屏蔽Debye-H”uckel型相互作用势，在与著名的弯曲模量的Odijk-Skolnick-Fixman结果相同的近似水平上，导出了拉伸模量的重整化.介观段间相互作用势的存在下，耦合的弯曲和拉伸模量的方式不同于由宏观弹性理论预测。我们主张从根本上改变的角度来看，依赖于一个灵活的弹性模量的离子条件：拉伸性。不仅是持久性长度以及拉伸模量依赖于溶液中的盐的条件下，它们从根本上耦合通过介观intersegment相互作用势。这里提出的理论与最近的DNA弯曲和拉伸实验相比毫不逊色。
2000-04-10 cond-mat.soft
Yield stress and elastic modulus of suspensions of noncolloidal particles in yield stress fluids
实验研究了各向同性非胶体颗粒悬浮液在屈服应力流体中的行为。这个问题在文献中研究得很少，而且只在特定的材料上。在本文中，我们设法开发程序和材料，使我们能够专注于纯机械贡献的颗粒的屈服应力流体行为，独立的物理化学性质的材料。这使我们能够将这些悬浮液的宏观性质与屈服应力流体的机械性质和颗粒体积分数相关联，并提供适用于任何屈服应力流体中的任何非胶体颗粒的结果。我们发现，弹性模量浓度的关系遵循Krieger-Doughnard定律，我们表明，屈服应力集中关系是相关的弹性模量浓度的关系，通过一个非常简单的法律，从微观力学分析的结果一致。
2008-10-20 cond-mat.soft physics.class-ph
Elastic properties of superconducting LiFeAs from first principles
本文报道了用第一性原理FLAPW-GGA方法计算最近发现的超导LiFeAs弹性性质的结果。独立的弹性常数（Cij），体积模量，压缩性和剪切模量进行了评估和讨论。此外，首次对多晶LiFeAs陶瓷的弹性参数进行了数值估算。
2009-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effects of disorder and chain stiffening on the elasticity of flexible polymer networks
我们研究如何分布的轮廓长度和高拉伸硬化的个别链段影响的宏观剪切模量的柔性聚合物凝胶，使用二维数值模型，其中聚合物段形成三角形网络和无序引入通过改变它们的轮廓长度。我们表明，在相关的参数范围内：（i）的非仿射贡献的剪切模量是可以忽略不计的，即玻恩近似是令人满意的;（ii）的剪切模量是占主导地位的贡献来自平衡链张力。此外，在节点处的机械平衡引起链段的端到端距离和轮廓长度之间的特定相关性，这必须被适当地考虑以构建链压力和剪切模量的合理估计。
2016-10-27 cond-mat.soft
Molecular mobility in driven monomeric and polymeric glasses
我们表明，在单体过冷液体和玻璃，塑性流动在恒定的剪切应力$σ$，而被变形与应变速率$\dotε$，微观结构弛豫时间$τ_{\rm str}$给出的通用关系$σ/G_\infty\dotε$与$G_\infty$的模量。这个等式适用于从玻璃化转变温度以上一直到无热极限的所有流变状态，并且是由弹性加载和粘性耗散的竞争效应引起的。然而，在大分子（聚合物）玻璃中，应力从该弛豫时间开始衰减，并且$τ_{\rm str}$实际上进一步减小，即使在玻璃态应变硬化期间$σ$升高。我们开发的表达式来捕捉这两种效果，从而提供了一个框架，用于分析玻璃材料中的迁移率测量。
2018-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Critical fluctuations of elastic moduli in jammed solids
SANKEN, University of Osaka（大阪大学特别先进科学研究院）；Graduate School of Arts and Sciences, University of Tokyo（东京大学大学院人文社会系研究科）
研究了颗粒凝聚体中弹性模量的临界波动，揭示了其与声波瑞利散射的关系，为阻塞临界现象理论提供了理论基础。
2026-02-07 cond-mat.soft
Unilateral interactions in granular packings: A model for the anisotropy modulus
由于准静态剪切变形过程中接触的打开和关闭，颗粒间的单向相互作用对颗粒材料的弹性响应产生影响。提出了一个简化模型，可以推导出本构关系。对于双轴变形，该模型中的弹性行为涉及三个独立的弹性模量：体积模量、剪切模量和各向异性模量。体积和剪切模量，当按接触密度缩放时，与变形无关。然而，各向异性模量的大小与剪切应变和体积应变之间的比率成比例。足够远的干扰过渡，当由于非仿射运动的校正变得很弱，理论预测定性与仿真结果一致。
2012-05-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Discontinuous shear modulus determines the glass transition temperature
固体-无定形或结晶-由有限的剪切模量定义，而流体缺乏这种剪切模量。因此，我们实验研究的弹性性质的胶态玻璃前体附近的玻璃化转变：振动激发光谱产生的纵向和横向声子在玻璃态的色散关系。从色散关系的长波长极限，我们提取的体积和剪切模量。正如预期的那样，后者消失在流体中，我们测量一个明确解决的不连续行为的弹性模量在玻璃化转变。这不仅决定了系统的转变温度T_G，而且直接解决了最近关于玻璃化过程中弹性的讨论。我们表明，在我们的系统中的低频激励是平面波，连续弹性理论可以用来描述的宏观行为。
2015-10-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structural transformations in porous glasses under mechanical loading. I. Tension
采用分子动力学模拟研究了二元玻璃在拉伸载荷下的孔结构和力学性能的演变。我们考虑玻璃状系统中获得的相分离的过程后，快速等容淬火的玻璃形成液体的温度低于玻璃化转变。未变形样品中的多孔结构随着平均玻璃密度的增加而从连通的多孔网络变化为随机分布的孤立孔。我们发现，在小应变，弹性模量遵循幂律依赖于平均玻璃密度和孔径分布保持几乎相同的静态样品。在进一步加载时，孔变得显著变形并聚结成更大的空隙，这导致形成与材料断裂相关的跨越系统的空区域。
2017-12-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Ultrasonic Study of Water Adsorbed in Nanoporous Glasses
本文通过水吸附同步超声测量并结合 Gassmann 理论，发现纳米多孔玻璃中受限水的体积模量高于本体水且与 Laplace 压力线性相关。
2023-07-10 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.geo-ph
Pendant Capsule Elastometry
我们提供了一个C/C++软件的形状分析的放气的弹性胶囊在一个悬垂胶囊的几何形状，这是基于一个弹性描述的胶囊材料作为一个准二维弹性膜壳理论。悬垂胶囊弹性测量法为弹性胶囊界面流变学研究提供了一种新的原位、非接触的方法。给定囊膜的弹性模型，悬垂囊弹性测定法通过将数值生成的轴对称形状最佳地拟合到实验图像来确定最佳弹性模量。对于放气胶囊的每个数字化图像，如果提供其未变形参考形状的另一图像，则可以确定弹性模量。在本文中，我们专注于非线性虎克弹性，因为它的低计算成本和广泛的适用性，但也讨论和实施替代本构关系。对于胡克弹性，确定杨氏表面模量（或面积压缩模量）和泊松比;对于门尼-里夫林弹性，确定里夫林模量和无量纲形状参数;对于新胡克弹性，仅确定里夫林模量，使用固定的无量纲形状参数。比较不同模型的结果，我们发现，非线性虎克弹性是足够的大多数胶囊。如果可以获得一系列图像，则可以将这些模量作为胶囊体积的函数进行评估，以根据变形历史分析滞后或老化效应。额外的反射波长测量允许用户确定弯曲模量，由此可以导出层厚度。我们通过分析几种材料来验证该方法，将结果与现有的流变测量结果进行比较，并回顾了几种应用。我们在github.com/jhegemann/opencapsule上提供GPL许可证下的软件。
2017-11-16 cond-mat.soft
Emergence of rigidity at the structural glass transition: a first principle computation
我们从基于克隆液体理论的第一性原理方法计算结构玻璃的剪切模量。我们发现，状态内的剪切模量，这对应于在线性粘弹性测量测量的平台模量，强烈地依赖于温度和消失时，温度增加超过玻璃化温度连续。
2012-01-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Identification of the true elastic modulus of high density polyethylene from tensile tests using an appropriate reduced model of the elastoviscoplastic behavior
材料的流变参数在工业上是根据国际标准器确定的，这些标准通常是基于广泛的技术和可靠的估计方法建立的。关于固体聚合物和拉伸试验中杨氏模量的测定，ISO 527-1或ASTM D 638标准依赖于缺乏科学内容的协议：在给定的伸长率范围内，测定拟合应力-应变曲线的常规定义直线的斜率。本文介绍的方法，允许在拉伸试验中的聚合物的瞬时弹性模量的正确测量。它基于使用适当的简化模型来描述材料的行为。该模型是一个虚拟的框架，并允许再现HDPE聚合物的行为，直到大应变，覆盖弹粘塑性和硬化制度。在工程科学中的参数估计的既定原则被用来建立识别程序。它将被证明，只有三个参数是必要的模型实验拉伸信号：瞬时（“杨氏”）模量，线性分布（用通用形状描述）和加工硬化模量的最大弛豫时间来描述“放松”状态。本文最后对方法进行了评估。我们的瞬时模量测量的结果进行了比较与其他物理实验在不同的时间和长度尺度上操作。
2012-06-19 cond-mat.soft physics.class-ph
Modeling elastic properties of polystyrene through coarse-grained molecular dynamics simulations
本文提出了一个扩展的粗粒度的调查的弹性性能的聚苯乙烯。特别是，我们采用著名的MARTINI力场及其修改进行扩展的分子动力学模拟在$μ$的时间尺度，其中考虑到缓慢松弛过程的聚苯乙烯，这样的模拟允许分析的体积模量，剪切模量，泊松比。我们表明，通过迭代修改的MARTINI力场参数，它原来是可能影响系统的剪切模量和体积模量，使它们更接近实验中报道的那些值。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.comp-ph
On the Effect of Micro-alloying on the Mechanical Properties of Metallic Glasses
“微合金化”是指在给定的金属玻璃中添加少量浓度的外来金属，近年来被广泛用于试图改善后者的机械性能。结果是偶然的和非系统的。在本文中，我们提供了一个微观理论的影响，微合金化，揭示了微妙的后果，这一过程和大的参数空间，需要加以控制。特别是，我们考虑两个非常相似的模型，表现出相反的趋势的剪切模量的变化，并解释的起源显示在不同的微观结构和性能的差异。
2013-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
On inequalities of shear modulus contributions in disordered elastic bodies
本文研究非晶弹性体中剪切模量各贡献项的不等式关系，将剪切模量分解为淬火应力方差项与平均项，揭示了平衡与非平衡条件下平均项符号的变化规律。
2025-01-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Invalidity of the Laplace Law for Biological Vessels and of Estimating Elastic Modulus from Total Stress vs. Strain: a New Practical Method
管状生物结构刚度的量化通常在体内和体外获得，作为总透壁环向应力对环向应变的斜率。总环向应力通常使用“拉普拉斯定律”估算。“我们表明，这种方法从根本上有两个原因：首先，拉普拉斯定律预测生物血管的总应力是错误的。此外，由于肌肉和其他生物组织是紧密保持体积的，因此弹性模量的量化需要去除不可压缩性对总应力的贡献。我们发现，这种流体静力学的贡献，总应力有很强的材料依赖性的非线性响应变形是难以预测或测量。为了解决这个困难，我们提出了一种新的实用方法来估计一个机械可行的弹性模量，可以应用在体内和体外使用相同的测量作为目前的方法，小心记录的参考状态。为了对不可压缩性不敏感，我们的方法是基于剪应力而不是环向应力，并提供了一个真实的测量弹性响应而不应用拉普拉斯定律。我们证明了我们的方法的准确性，使用多个本构模型的管膨胀的数学模型。我们还重新分析了一项来自胃肠文献的体内研究，该研究采用了标准方法，并得出结论，药物诱导的弹性模量变化取决于用于扩张食管腔的方案。我们的新方法消除了先前结果中的这种协议相关的不一致性。
2013-02-05 cond-mat.soft physics.med-ph q-bio.TO
Tuning brittleness in multi-component metallic glasses through chemical disorder aging
通过混合MC-MD模拟研究多组分金属玻璃老化对剪切弹性-塑性转变的影响，揭示老化诱导的二十面体有序化与剪切转变区协同形成的内在关联，并量化了老化时间依赖的塑性重排敏感性及空间关联长度的增长。
2023-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Elasticity of 3D networks with rigid filaments and compliant crosslinks
具有柔顺交联的无序丝状网络在小应变下表现出低的线性弹性剪切模量，但在高应变下表现出显著的线性弹性剪切模量。实验表明，弹性模量可以增加高达三个数量级，而网络承受相对较大的应力而不破裂。在这里，我们在三维模型网络进行分析和数值研究。我们的模型由一组随机取向的刚性细丝组成，这些细丝通过柔性交联连接，这些交联被建模为蠕虫状链。由于在三维空间中纤维交叉的概率为零，我们的模型网络在施工中根据交叉连接中的初始张力进行预应力。我们演示了如何在这些网络的线性弹性模量可以与预应力。在无限交联密度的极限下的仿射变形的假设下，我们分析表明，在1-和2-维网络的非线性弹性制度的特点是幂律缩放的弹性模量与应力。相比之下，三维网络显示出模量对应力的指数依赖性。独立的维度，如果交联密度是有限的，我们表明，唯一持久的标度指数是单一的蠕虫状链。我们进一步表明，有没有质的变化，即使是弯曲顺应的细丝网络的硬化行为。因此，不像在以前的工作中提出的，这里研究的模型系统不能提供一个解释实验观察到的线性缩放的模量与应力在丝状网络。
2015-01-03 cond-mat.soft physics.bio-ph
Micro-alloying and the Toughness of Glasses: Modeling with Pinned Particles
玻璃，特别是金属玻璃在技术应用中的有用性通常受到其韧性的限制，韧性定义为塑性屈服之前应力-应变曲线下的面积。最近发现韧性显着增加，通过添加小浓度的外来原子作为钉扎中心。我们模拟这种现象在零温度和准静态应变与随机定位的粒子，参与的弹性形变，但被钉在非仿射返回到机械平衡。我们发现一个非常强大的效果，韧性通过增加的剪切模量和屈服应力作为钉扎颗粒的密度的函数。理解这些结果需要分别分析弹性项或“玻恩项”以及由玻璃无序引起的“过剩模”的贡献。最后，我们提出了一个缩放理论，崩溃的数据在一个通用的曲线作为一个函数的重新缩放的变量。
2013-02-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Evolution of the pore size distribution in sheared binary glasses
采用分子动力学模拟研究了二元玻璃在稳态剪切作用下的力学性能和多孔结构。通过在恒定体积下热淬火至远低于玻璃化转变的温度来制备模型玻璃体系统。静态样品的特征在于相对窄的孔径分布，其平均尺寸在较低的玻璃密度下较大。我们发现，在线性制度的变形，剪切模量是一个很强的功能的孔隙度，和个别孔成为轻微拉伸，而它们的结构拓扑结构保持不受影响。相比之下，随着应变的进一步增加，剪切应力饱和到密度依赖性平台值，这伴随着孔聚结和逐渐发展的更宽的孔径分布，在大的长度尺度上具有离散的一组峰。
2017-11-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Influence of preparation and architecture on the elastic modulus of polymer networks
本文通过粗粒化分子动力学模拟揭示聚合物网络弹性模量受制备浓度、拓扑、缠结及排除体积效应的影响，并用仿射网络理论的预应变解释无序网络行为。
2025-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
On the origin of the negative energy-related contribution to the elastic modulus of rubber-like gels
本文用粗粒化聚合物模型推导自由能与应力-应变关系，解释类橡胶凝胶弹性模量中负的能量相关贡献，并提出温度修正因子 $w(T)$。
2023-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
