Strain fluctuations and elastic moduli in disordered solids
最近，人们对使用视频显微镜技术来推断无序固体的局部力学性质的兴趣激增。一种常见的方法是使局部粗粒化体积中的粒子振动位移与最佳拟合仿射变形所产生的位移之间的差异最小化。然后，在假设该最佳拟合仿射变形张量的分量具有玻尔兹曼分布的情况下推断有效模量。在本文中，我们结合理论论证与实验和模拟数据，以证明上述并没有揭示信息的真实弹性模量堵塞的包装和胶体玻璃。
2015-08-24 cond-mat.soft
On the elastic energy and stress correlation in the contact between elastic solids with randomly rough surfaces
当两个具有随机粗糙表面的弹性固体接触时，在界面处将出现非常不均匀的应力分布σ（x）。在这里，我研究弹性能和关联函数<sigma（q）sigma（-q）>，其中sigma（q）是sigma（x）的傅立叶变换，其中<...>代表系综平均。我将<sigma（q））sigma（-q）>与界面处存储的弹性能联系起来，并且我表明，对于自仿射分形表面，非常普遍的是<sigma（q）sigma（-q）> \sim q^{-（1+H）}，其中H是自仿射分形表面的Hurst指数。
2008-05-06 cond-mat.soft
Evolution of elastic moduli through a two-dimensional structural transformation
我们使用一个经典的分析和可分离的弹性能量景观描述SnO单层估计软化的弹性模量通过在有限的温度下发生在这种材料的机械不稳定性。尽管由于其导致量子准弹性相的低能量势垒$J$而不严格适用于这种材料，但本练习是相关的，因为它建立了一个概念性程序来直接从二维弹性能量景观估计这种模量。作为额外的支持存在的量子准弹性阶段，我们进行了定性的WKB分析，估计逃逸时间从一个单独的好的景观;逃逸时间的障碍$J$的高度呈指数增加。我们还提供了反对额外的变换到一个平面晶格，由于其高能量成本的参数。这些结果继续为二维材料中软物质概念的有用性以及量子效应潜在潜伏在软物质中提供了案例。
2019-03-12 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
The Föppl-von Kármán equations of elastic plates with initial stress
初始应力板由于其通过施加外部刺激的可调形态而广泛用于现代制造技术中，例如增材制造和UV光刻。本文利用非线性弹性固体的本构理论，在不可压缩性和材料各向同性的假设下，给出了具有初应力的弹性板的Föppl-von Kármán方程的形式渐近推导。与现有的工作相比，我们的方法允许确定的弹性板的形态过渡，而不规定的基本目标度量的弹性体的无应力状态。我们显式地解决导出的FvK方程在一些物理问题的工程利益，讨论如何初始应力分布驱动变形板内的自发曲率的出现。所提出的数学框架可用于按需定制形状，应用于从软机器人到4D打印等多个工程领域。
2022-05-01 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
On the existence of elastic minimizers for initially stressed materials
如果一个软固体在其未加载的参考构型中受到内应力的作用，则称该软固体有初始应力。建立一个合理的数学框架来模拟非线性弹性中的初始应力固体是工程和生物学中许多应用的关键。这项工作调查之间的联系存在的弹性极小和本构限制的初始应力材料进行有限变形。特别是，我们考虑的应变能量密度作为一个标量值函数的变形梯度和初始应力张量的本构响应的一个子类。这种方法的主要优点是，初始应力张量属于组的发散自由对称张量满足边界条件，在任何给定的参考配置。然而，它仍然是不清楚的物理限制必须施加的适定性的弹性问题。假设本构响应仅通过初始应力张量依赖于参考配置的选择，在给定的条件下，我们证明了由初始应力分布的隐式张量函数给出的松弛状态的局部存在性。这个张量函数通常不是唯一的，并且可以相应地变换为在固定初始应力下的材料的对称群。这些结果允许扩展球的存在定理的弹性最小的建议本构选择的初始应力材料。
2018-12-13 cond-mat.soft
Initial Stress Symmetry and Applications in Elasticity
固体内部的初始应力可以产生以支撑外部载荷，或者来自惰性物质中的热膨胀或活性材料中的生长和重塑等过程。由于这个原因，建立一个初始应力固体的力学框架是有用的，而不管这种应力是如何形成的。一种理想的方法是用初始应力$\boldsymbol τ$和弹性形变梯度$\boldsymbol F$来表示自由能量密度$Ψ= Ψ(\boldsymbol F, \boldsymbol τ)$。在本文中，我们提出了一个新的本构条件初应力材料，我们称之为初应力对称性（ISS）。我们关注这种对称性的两个结果。首先，我们研究ISS如何限制自由能量密度$Ψ= Ψ(\boldsymbol F, \boldsymbol τ) $，并提出两个例子，$Ψ(\boldsymbol F, \boldsymbol τ)$满足ISS。其次，我们证明了初始应力可以由柯西应力和弹性形变梯度导出。为了说明，我们从生物力学的一个例子，并计算最佳的柯西应力内动脉受到内部压力。然后，我们使用ISS来获得材料在重塑后要达到的最佳目标残余应力。
2015-06-16 cond-mat.soft
Induced stresses in quasi-spherical elastic vesicles: local and global Laplace-Young law
在弹性球膜上，不存在由弯曲能引起的应力，相应的Laplace-Young定律不涉及弹性弯曲刚度。然而，当考虑一个轴对称的扰动，捏球，它会导致非平凡的应力在整个膜。在本文中，我们引入了一个理论框架来研究由球周围的几何扰动引起的应力。我们发现当地的平衡力方程沿法线方向的囊泡，并沿单位副法线，切线的膜;同样，闭环上的全局平衡力方程也进行了检查。我们分析了应力的分布在膜上的萌芽过渡发生。对于封闭的膜，我们得到修改后的杨-拉普拉斯定律，出现作为这种扰动的后果。
2018-08-08 cond-mat.soft
Deterministic Interrelation Between Elastic Moduli in Critically Elastic Materials
本文揭示了临界弹性材料中弹性模量之间由母系统性质参数化的普适函数关系，并通过模拟证明合理选择母系统和移除键可确定性地调控模量与泊松比。
2025-09-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Phonon Dispersion and Elastic Moduli of Two-Dimensional Disordered Colloidal Packings of Soft Particles with Frictional Interactions
采用粒子跟踪和位移协方差矩阵技术研究了由温度敏感的微凝胶粒子组成的二维胶体玻璃的声子色散关系，微凝胶粒子的尺寸允许粒子堆积分数的\textit{in situ}变化。散装，$B$，和剪切，$G$，模量的胶体玻璃提取的分散关系作为一个功能的包装分数，和变化的比率$G/B$与包装分数的定量预测摩擦软颗粒堵塞包装。此外，$G$和$B$分别同意摩擦颗粒的数值预测。这一显著的一致性水平使我们能够从单个弹性常数中提取颗粒间相互作用的能量尺度，并推导出颗粒间摩擦系数的近似估计。
2013-10-25 cond-mat.soft
Odd moduli of disordered odd elastic lattices
我们研究了键无序对三角形和蜂窝晶格的影响，其中每个弹簧都有概率p是奇数弹性的。使用有效介质理论和数值模拟，我们发现的行为奇数模量在无序的存在下，我们解释为一个交叉之间的仿射响应的被动弹性骨干，和刚性渗透过渡的奇数弹性组件。虽然奇数通常是强大的，即使在低p的无序，我们发现，微调功能的奇数弹性蜂窝晶格是不强大的无序。
2022-04-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Generic Stress Rectification in Nonlinear Elastic Media
非线性介质中的应力传播在细胞生物学中是至关重要的，其中分子马达在纤维状细胞骨架上施加各向异性力偶极子。虽然力偶极可以是收缩的或膨胀的，但由在压缩下弯曲的纤维制成的介质将这些应力矫正为生物学上至关重要的收缩。然而，缺乏对这种整流现象作为介质弹性的函数的一般理解。在这里，我们使用理论连续弹性表明，矫正实际上是一个非常普遍的效果，在非线性材料受到各向异性的内部应力。我们分析表明，bucklable和本构线性材料的几何非线性纠正小的收缩力，而粒状材料纠正膨胀。使用模拟，我们还表明，这些结果扩展到更大的力量。除了纤维网络，这些结果可以揭示应力在脆性或颗粒状材料中的传播，随后的局部塑性重排。
2022-06-11 cond-mat.soft
High-throughput measurement of elastic moduli of microfibers by rope coiling
本文提出一种基于绳圈卷曲的微流控方法，通过测量屈曲长度或卷曲半径实现微纤维弹性模量的高通量测量，通量达每小时3300根，比传统拉伸测试高千倍，并支持在线测量。
2024-03-18 cond-mat.soft
Morphology of residually-stressed tubular tissues: Beyond the elastic multiplicative decomposition
生物界中出现的许多有趣的形状都是由机械不稳定性的开始形成的。在这项工作中，我们考虑如何建立的残余应力可以导致固体屈曲。在以往的研究中，计算残余应力都需要一个假想的（虚拟的）无应力状态。相比之下，我们使用的模型是简单的，并允许处方的任何残余应力场。我们专门分析了一个弹性管受到二维残余应力，并发现增量皱纹可以出现在其内部或其外部面，取决于最高值的位置的残余环向应力。我们进一步验证了增量理论的预测与有限元模拟，这使我们能够超越这个阈值，并预测产生的折痕的形状，数量和幅度。
2020-09-13 cond-mat.soft
Dynamic Elastic Moduli in Magnetic Gels: Normal Modes and Linear Response
从开发具有定制功能的智能混合材料的角度来看，铁凝胶和磁流变弹性体允许弹性和磁性的协同作用。通过施加外部磁场，弹性和磁性之间的相互作用产生了对材料行为的独特可逆控制。尽管到目前为止，对时间相关特性的研究很少，但理解动态行为是模拟许多实际情况的关键，例如作为振动吸收器的应用。在这里，我们提出了一种方法来计算频率依赖的弹性模量的基础上的分解的线性响应的外部应力在正常模式。我们使用一个最小的三维偶极弹簧模型来描述介观水平上的磁和弹性相互作用。具体地，磁性颗粒携带永磁偶极矩，并且在它们通过弹性弹簧连接之前以规定的方式在空间上布置。外部磁场使磁矩对齐。一方面，我们研究了规则的格子状粒子排列，与文献中的结果进行了比较。另一方面，我们计算不规则的，更现实的颗粒分布的动态弹性模量。我们的方法测量的线性动态响应的可调性作为一个功能的粒子排列，相对于外部磁场的系统取向，以及粒子之间的磁相互作用的大小。本方法的优势在于，它明确地将系统的弛豫模式与流变特性以及样品中颗粒的内部重排联系起来，从而为这些非凡材料的动力学提供了新的见解。
2016-08-25 cond-mat.soft
Relaxation of curvature induced elastic stress by the Asaro-Tiller-Grinfeld instability
球表面上的二维晶体由于晶轴和曲率的不相容性而经历弹性应力。松弛弹性应力的常见机制是Asaro-Tiller-Grinfeld（ATG）不稳定性。结合数值和分析的方法，我们证明，也曲率引起的应力在表面晶体可以放松的长波长ATG不稳定性。数值结果得到使用表面相场晶体（PFC）模型，从我们确定的特征波数的ATG不稳定性的各种表面覆盖率对应于不同的曲率诱导压缩。的特征波数的解析表达式，从一个连续的方法，占六方晶体和内在PFC对称性的结果进行了比较。我们发现我们的数值结果与分析预测一致。
2015-05-21 cond-mat.soft
Structural control of elastic moduli in ferrogels and the importance of non-affine deformations
磁性凝胶和弹性体最吸引人的特性之一是它们的弹性模量可以通过施加磁场从外部可逆地调节。从理论上分析了内部磁性粒子分布对这种效应的影响。然而，在大多数情况下，仿射样本变形的研究和经常被认为是规则的颗粒排列。在这里，我们挑战这两个主要的简化系统的方法，使用最小的偶极弹簧模型。从不同的规则晶格开始，我们考虑到越来越随机的结构，直到我们最终研究了一个不规则的纹理从一个真正的实验样本。一方面，我们发现，弹性可调性定性地依赖于结构特性，在这里在两个空间维度。另一方面，我们证明了仿射变形的假设导致越来越多的错误的结果，更现实的粒子分布变得。了解建模过程中假设的后果对于我们支持这些迷人材料的改进设计非常重要。
2014-10-21 cond-mat.soft
Pseudo-Casimir stresses and elasticity of a confined elastomer film
传统上，本体弹性体的弹性行为的研究是在经典橡胶弹性的基础上进行的，经典橡胶弹性将链视为热波动的，但忽略了交联的热波动。在这里，我们考虑一个不可压缩的平面弹性体膜的轴对称形状之间的两个大的硬共面基板，与膜的轴垂直的基板。我们解决的影响，热波动的交联上的自由能的弹性形变的系统，受到的要求，波动的弹性体不能脱离基板。我们研究的行为的变形自由能的一种情况下，刚性钉扎边界条件被施加到一类弹性波动的限制表面，和另一种情况下，相同的弹性波动进行软“胶合”的潜力。我们发现，可以有显着的偏离（定量和定性）从经典的橡胶弹性理论的预测时，弹性波动。最后，我们比较了弹性波动引起的吸引力部分或伪Casimir应力与受限但非弹性体系统中的标准热Casimir应力的特性，发现当施加刚性钉扎边界条件时，对于胶合势的情况，我们发现对涨落应力吸引部分的首阶修正与衬底间的间距成反比衰减。
2016-05-11 cond-mat.soft
Shear induced normal stress differences in aqueous foams
弹性固体的有限简单剪切变形引起不相等的法向应力。这种被称为坡印廷效应的非线性现象由剪切应变和第一法向应力差之间的普遍关系控制，对非耗散弹性材料有效。我们提供的第一个实验证据表明，类似的坡印亭效应存在于水性泡沫中，除了弹性应力，有显着的粘性或塑性应力。这些结果被解释的本构模型的框架内，来自泡沫流变学的物理描述。
2006-09-27 cond-mat.soft
Elastic interactions between 2D geometric defects
在本文中，我们介绍了一种适用于广泛的本地化的二维应力源的方法。这种方法是基于弹性的几何公式。局部应力源被视为奇异缺陷-与参考度量相关的曲率的点电荷。存在缺陷的应力场可以使用标量应力函数来求解，该标量应力函数将经典的艾里应力函数推广到具有非平凡几何形状的材料的情况。这种方法允许计算各种类型的缺陷之间的相互作用能。我们将我们的方法应用于两个物理系统：剪切引起的非晶材料的故障和收缩细胞之间的机械相互作用。
2015-10-13 cond-mat.soft
Revisiting stress propagation in a two-dimensional elastic circular disk under diametric loading
本文采用标量和矢量势及贝塞尔函数展开，在拉普拉斯空间求解边界条件，并通过留数演算推导出二维弹性圆盘在直径加载下包含主波、次波和表面波的位移与应力场显式表达式，深化了盘形构件应力传播的力学理解。
2023-12-30 cond-mat.soft
Elastic building blocks for confined sheets
我们研究薄的弹性薄板的行为，弯曲和应变的影响下，弱，光滑的限制。我们发现，新兴的形状表现出共存的两种类型的域，不同的特征应力分布和能量，并反映不同的约束。一个集中的应力补丁是受几何，分段不可扩展的约束，而扩散应力区的特点是由一个机械约束-应力张量的一个单一的组成部分的优势。我们讨论的影响，我们的研究结果进行分析的弹性片材，受到各种类型的强迫。
2010-12-17 cond-mat.soft
Elastometry of Deflated Capsules: Elastic Moduli from Shape and Wrinkle Analysis
由附着在毛细管上的液滴或气泡制备的弹性胶囊（如悬滴张力计）可以通过毛细管的抽吸而放气。我们研究这种通缩，并表明，形状和变形特性的综合分析，使我们能够确定在原位的弹性性能。利用非线性膜壳理论导出的形状方程对膜的形状轮廓进行分析和拟合，得到膜的弹性模量、泊松比和应力分布。我们将通常在放气时形成的褶皱包括在形状分析中。测量褶皱的波长并使用计算的应力分布给出膜的弯曲刚度。我们比较这种方法与以前的方法使用拉普拉斯-杨方程和说明两个非常不同的胶囊材料的方法：聚合的十八烷基三氯硅烷（OTS）胶囊和疏水蛋白（HFBII）涂层的气泡。我们的结果与现有的流变数据一致。对于疏水蛋白包被的气泡，该方法揭示了一个有趣的非线性行为与疏水蛋白分子具有一个刚性的核心包围一个较软的外壳。
2013-09-12 cond-mat.soft
Computational study of the cross-link and the entanglement contributions to the elastic properties of model PDMS networks
我们构建了随机交联的PDMS网络模型，并利用分子动力学方法获得了应力-应变曲线。Mooney-Rivlin（MR）分析用于估计剪切模量。我们应用原始路径分析（PPA）和它的变体，幻影原始路径分析（3 PA），估计纠缠和交联模量，分别。的MR模量估计是在很好的协议与纠缠和交联模量的总和，我们观察到的应力-应变数据崩溃时，减少PPA和3 PA模量的一个普遍的形式。我们研究了MR参数$\mathrm{C}_1$、$\mathrm{C}_2$从交联网络到纠缠主导网络的变化。对于后者，我们观察到$40\%$，$60\%$贡献的$2\,\mathrm{C}_1$，$2\,\mathrm{C}_2$的剪切模量，分别。最后，我们将几个模型拟合到数据中。虽然所有拟合都很好，但与我们的PPA和3 PA基准相比，对纠缠和交联模量的估计差异很大。
2020-06-29 cond-mat.soft
Spatial Distributions of Local Elastic Moduli Near the Jamming Transition
无序系统中纳米尺度力学响应的研究进展突出了弹性模量的强烈不均匀性。在这篇文章中，我们使用计算机模拟，研究了非热非晶态固体的弹性不均匀性，由各向同性的，静态的，球填料，附近的干扰过渡。我们采用的技术，基于线性响应方法，是经得起实验。我们发现，当地的弹性模量是随机分布在空间中，并描述高斯概率分布，从而缺乏任何显着的空间相关性，一直持续到过渡点。然而，剪切模量的波动增长的干扰阈值的接近，这是一个新的幂律标度的特点。通过这种发散的行为，我们能够确定一个特征的长度尺度，与剪切模量的不均匀性，区分散装和本地的弹性响应。
2016-02-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Stress-stress fluctuation formula for elastic constants in the NPT ensemble
在计算机模拟中，有几个波动公式可用于从平衡关联函数计算弹性常数，但用于恒压模拟的波动公式收敛速度慢，不能用于确定局部弹性常数。为了克服这些缺点，我们推导出一个应力-应力波动公式的$NPT$合奏的基础上，在$NVT$合奏的已知表达式。我们通过计算简单的最近邻Lennard-Jones晶体的弹性常数，并与$NVT$系综中得到的结果进行比较，验证了$NPT$系综中的公式。对于局部和体积弹性常数，我们发现在两个合奏的模拟数据之间的一个很好的协议。为了证明新公式的有用性，我们将其应用于确定模拟脂质双层的弹性常数。
2018-05-26 cond-mat.soft physics.comp-ph
Impulsive correction to the elastic moduli obtained using the stress-fluctuation formalism in systems with truncated pair potential
众所周知，在距离r_cut处对势的截断通常意味着对势的一阶导数的压力和其他力矩的脉冲修正。取决于r_cut的截断也可能是相关的高阶导数理论上显示的玻恩贡献的弹性模量使用的应力波动形式主义在d维。专注于各向同性液体的剪切模量G必须消失的建设，预测的修正进行了测试，分别为二进制混合物和多分散Lennard-Jones珠，d=3和d=2维。
2012-08-02 cond-mat.mtrl-sci 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
Displacement and Stress Analysis of an Elastic Hollow Disk: Comparison with Strength of Materials' Prediction
Tokyo University of Agriculture and Technology（东京农工大学）
本文通过引入中心开孔的环试验解决Brazilian test加载点高剪应力问题，利用动态弹性理论推导二维弹性圆盘在径向载荷下的应力分布，并扩展至静态条件，为混凝土和岩石材料的复杂应力分析提供了新见解。
2025-05-06 cond-mat.soft physics.class-ph
A New Perspective on Thermally Fluctuating 2D Elastic Membranes: Introducing Odd Elastic Moduli and Non-Equilibrium Effects
本文研究具有奇数弹性模量的热涨落二维弹性膜，通过各向同性弹性张量推广引入 $K_{odd}$ 和 $A_{odd}$ 以刻画非平衡主动效应，并利用 Langevin 方程和重正化群分析揭示两种模量在长尺度下的不同影响，同时提出无需粗粒化的新模拟方法。
2023-07-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Long-Range Correlations in Elastic Moduli and Local Stresses at the Unjamming Transition
通过数值模拟研究接近非堵塞相变的二维堵塞固体，发现局部弹性模量与应力均具长程关联，应力关联具普适性而模量关联依赖于相互作用势，非仿射行为是模量长程关联的来源。
2024-08-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Relative variations of nonlinear elastic moduli in polystyrene-based nanocomposites
在本文中，我们应用的方法的基础上分析的声波速度的变化在静态应力下的三阶弹性模量的测量在三个聚苯乙烯基纳米复合材料与不同的填料：SiO2颗粒，埃洛石天然小管，和炭黑颗粒。通过相同的技术制造的样品和我们的数据提供信息的非线性性能的相对变化所造成的添加的填料的复合材料。复合材料获得的数据进行了比较，与商业级聚苯乙烯。分析了不同填料复合材料非线性弹性模量的变化规律。结果与理论预测定性一致。
2020-05-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Elastic Moduli in Nano-Size Samples of Amorphous Solids: System Size Dependence
这封信的动机是最近的一些实验煎饼形状的纳米样品的金属玻璃，表明在测量的剪切模量下降后，减少样品半径。对相同尺寸的晶体样品进行类似的测量显示出更温和的变化。在这封信中，我们提供了一个理论，这种现象，我们认为，这样的结果是一般预期的任何非晶态固体，与主要影响有关的贡献增加的表面相对于散装样品变小时。我们采用精确的剪切模量和系统的海森矩阵的特征值之间的关系，探索表面模式的作用，影响弹性模量。
2012-12-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Variational approach to Yukawa fluids. II. Instantaneous elastic moduli and sound velocities
Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院高温物理联合研究所）
研究利用基于玻戈留波夫不等式、以硬球流体为参考系统的变分方法评估汤川流体的弹性模量和声速，证明了该方法准确性，还评估绝热声速并分析了强弱耦合区域转变。
2026-07-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Nonaffine Correlations in Random Elastic Media
以空间均匀弹性模量为特征的材料在其边界处受到外部应力时经历仿射变形，即，它们从均匀参考状态的位移$\uv (\xv)$随着位置$\xv$线性增长，并且它们的应变在空间上是恒定的。许多材料，包括所有宏观各向同性的非晶材料，具有随位置随机变化的弹性模量，并且它们必然会响应于外部应力而经历非仿射变形。我们研究一般方面的非仿射响应和相关性，使用解析计算和数值模拟。定义非仿射位移$\uv' (\xv)$为$\uv (\xv)$与仿射位移之差，并研究了非仿射关联函数$\mathcal{G} = < [\uv'(\xv) - \uv' (0)]^2>$及相关函数.我们引入了四种模型随机系统，其随机弹性模量由局部随机弹性常数、随机配位数、随机应力或它们的任意组合引起。我们分析和数值表明，$\mathcal{G}$规模为$A |\xv|^{-(d-2)}$的振幅$A$是成比例的本地弹性模量的方差，无论其起源的随机性。我们证明了非仿射位移的驱动力是随机弹性常数张量乘以仿射应变的空间导数。随机应力本身不会驱动非仿射响应，尽管它可能产生的弹性模量的随机性会驱动非仿射响应。我们研究了随机弹性模量中具有短程和长程相关性的模型。
2006-02-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Temperature dependence of nonlinear elastic moduli of polystyrene
本文基于声弹性效应测量了聚苯乙烯非线性弹性模量对温度的依赖性，发现非线性模量$l$和$m$的温度敏感性比线性模量高两个数量级，而$n$模量变化在容差内。
2025-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Stress Analysis of a Square Elastic Body Under Biaxial Loading Using Airy Stress Functions
Tokyo University of Agriculture and Technology（东京农工大学）
本文利用Airy应力函数方法，分析了方形弹性体在单轴和双轴加载下的应力分布，推导出满足边界条件的闭式解，并通过实验验证了单轴压缩情况下的应力场一致性。
2025-08-27 cond-mat.soft physics.class-ph
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
Local stress and elastic properties of lipid membranes obtained from elastic energy variation
本文提出一种基于应力分布矩导数的脂质膜弹性参数计算方法，通过全局不可压缩性假设可测局部泊松比，并建立了弯曲模量与高斯曲率模量的直接关系。
2022-06-23 cond-mat.soft physics.bio-ph
Stress distribution in elastic disks with a hole under uniaxial compression
本文研究了分布直径载荷下二维弹性空心圆盘的应力与位移分布，利用弹性动力学理论推导静态应力分布，揭示了其与集中载荷在应力极值位置和大小上的关键差异，为混凝土和岩石等材料的力学行为提供了更深入见解。
2025-05-28 cond-mat.soft physics.class-ph
High-frequency elastic moduli of two-dimensional Yukawa fluids and solids
本文提出了一种计算二维弱屏蔽Yukawa流体和固体的高频体积模量和剪切模量的方法。弹性模量与系统的声速和其他重要特性直接相关。在这篇文章中，我们将讨论这些关系，并提出示例性计算的纵向，横向和瞬时声速，并推导出爱因斯坦频率的微分方程。简单的分析结果表明，与数值计算相比，具有良好的精度。所获得的结果可以是特别有用的上下文中的2D胶体和复杂的（灰尘）等离子体单层。
2018-03-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Stress-induced ordering of two-dimensional packings of elastic spheres
受限环境中颗粒的堆积是多个领域共同面临的问题。本文基于二维Hertzian粒子模型，研究了可变形球形粒子在压缩条件下的堆积，揭示了应力作为有序场在调节粒子排列中的重要作用。具体地说，在增加的压缩，压缩粒子自发地组织成规则的包装在三角形和正方形晶格，五边形镶嵌，和凹进三角形晶格的顺序。丰富的有序模式和复杂的结构，在这项工作中揭示了一个富有成效的组织战略的基础上的相互作用的外部应力和内在的弹性不稳定性的颗粒阵列。
2020-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Elastic collapse in disordered isostatic networks
均衡网络的刚性最小，因此一般具有非零弹性模量。规则的均衡网络在大尺寸的极限下具有有限的模量。然而，数值模拟表明，所有的弹性模量的几何无序均衡网络的系统尺寸趋于零。这对位置无序和拓扑无序都是正确的。在大多数情况下，弹性模量下降的系统尺寸的逆幂律。在有向均衡网络中，正方形和立方晶格是其特例，其模量随网络尺寸呈指数下降。对于这些，所观察到的弹性弱化可以定量地描述在乘法增长的应力与系统的大小，从而引起的体积和剪切模量的顺序exp{-bL}。球填料的情况下，只接受压缩接触力，被认为是单独的。有人认为，这些有一个有限的体积模量，因为特定的相关性，在接触障碍，压缩性的约束。我们讨论为什么他们的剪切模量，然而，再次为零的大尺寸。提出了一个定量模型，描述了数值测量的剪切模量，无论是作为加载角和系统尺寸的函数。在所有情况下，如果存在密度p>0的过约束，例如当填料因压缩而变形时，或者当玻璃在其均衡组成窗口之外时，所有渐近模量变为有限。对于具有周期性边界条件的方形网络，这些条件的阶为sqrt{p}。对于有向网络，弹性模量为exp{-c/p}阶，表明存在1/p阶的“均衡长度尺度”。
2012-01-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stress and Displacement Fields in the Surface of an Elastic Half-Space under the Action of a Constant Shear Load over a Circular Contact Domain
本文通过叠加对应圆形接触域刚性切向平移的增量摩擦牵引力，推导出弹性半空间在圆形区域恒定剪切载荷下表面应力与位移场的封闭解析解，可作为数值基准并用于软材料黏附滑动接触分析。
2024-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Revisiting Stress Analysis in a Three-Dimensional Elastic Hollow Sphere under Uniaxial Compression via the Inverse Laplace Transform Expressions within an Elastodynamic Framework
Tokyo University of Agriculture and Technology（东京农工大学）
该研究采用弹性动力学框架，通过拉普拉斯变换推导三维弹性空心球单轴压缩下的静态解，发现内表面存在局部应力集中，为相关领域提供了可靠分析方法。
2026-08-03 cond-mat.soft physics.class-ph
The elastic stored energy of initially strained, or stressed, materials: restrictions and third-order expansions
本研究探讨了初始应变或应力材料的弹性储存能函数需满足的限制条件，以避免能量不守恒等非物理行为，并通过三阶渐近展开证明其与经典弱非线性弹性的一致性。
2024-03-14 cond-mat.soft physics.class-ph
Rheology of dense suspensions of elastic capsules: normal stresses, yield stress, jamming and confinement effects
我们研究了弹性胶囊的致密悬浮液的剪切流变学，以无聚集的红细胞作为生理相关的例子。粒子是非布朗运动的，并且仅通过流体动力学和短程排斥力相互作用。在悬浮液中的不同的应力机制的分析表明，粘度是由胶囊的剪切弹性，而排斥力是次要的。提供了高于临界体积分数的动态屈服应力的证据，并且与胶囊的弹性性质有关。剪切应力被发现遵循一个关键的干扰的情况下，是相当不敏感的翻滚到坦克踩踏过渡。颗粒压力和法向应力的差异显示出一定的敏感性的细胞的动态状态，并表现出特征缩放，以下的行为的一个单一的颗粒，在坦克踩踏制度。在有效介质模型方面的流体相的粘度的行为是合理的。此外，限制效应，这增加了整体的幅度和增强剪切变稀的粘度的作用，进行了讨论。
2014-05-07 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.med-ph
A new restriction for initially stressed elastic solids
本文对初应力弹性固体的应变能函数和应力张量引入了一个基本的限制。该限制适用于应变能函数$W$，其是弹性形变梯度$\mathbf{F}$和初始应力$\boldsymbol τ$的显函数，即$W:= W(\mathbf F, \boldsymbol τ)$。该限制是能量守恒的结果，并确保预测的应力和应变能不依赖于任意选择的参考配置。我们称之为初始应力参考独立性（ISRI）。结果表明，文献中发现的几乎所有应变能函数都不满足ISRI，因此可能导致非物理行为，我们通过一个简单的例子来说明。为了弥补这一缺点，我们推导出三个应变能函数，满足限制。我们还表明，使用初始应变（通常从一个虚拟的配置）来模拟初始应力导致应变能函数，自动满足ISRI。最后，我们得到以下重要结果：ISRI减少了初始应力固体的线性应力张量的未知数。这种减少线应力的新方法可能为通过超声实验等非破坏性测定初始应力开辟新途径。
2016-12-29 cond-mat.soft math-ph math.MP
Stress driven fractionalization of vacancies in regular packings of elastic particles
在微观层次上阐明缺陷和应力的相互作用是与材料科学有着密切联系的基本物理问题。在这里，基于二维晶体模型，我们表明，不同尺寸和形态的空位的不稳定模式符合一个共同的情况。一个空位在压缩下分裂成一对位错，在边界处滑移并消失。这个整齐的过程是由空位周围的局部剪应力触发的。空位的显着细分创造了丰富的模式之间的相互作用的空位和其他拓扑缺陷，并提供了一个新的维度，在广泛的晶体结构中的缺陷的机械工程。
2020-06-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Elastic consequences of a single plastic event : a step towards the microscopic modeling of the flow of yield stress fluids
最终的目的是描述流动的弹塑性材料，我们专注于这样一个流，塑性事件的基本砖，并计算长期扰动，它弹性地诱导在一个全球剪切应变的介质。我们的特点附近的墙壁上的这种扰动的影响，并量化有限尺寸效应的重要性。虽然为了简单起见，我们大多数的显式公式处理二维的情况下，我们的声明，以及三维的情况下。
2004-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Elastic properties of superconducting MAX phases from first principles calculations
采用第一性原理密度泛函方法，对所有已知的超导MAX相（Nb_2SC，Nb_2SnC，Nb_2AsC，Nb_2InC，Mo_2GaC和Ti_2InC）的弹性性质进行了系统的研究.结果，优化的晶格参数，独立的弹性常数，弹性各向异性和脆/韧性行为的指标，以及所谓的可加工性指数计算。我们还推导出体积和剪切模量，杨氏模量，泊松比为理想的多晶MAX聚集体。所得结果进行了讨论，与现有的理论和实验数据和弹性参数的其他层状超导体。
2010-06-03 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Stress-dependent amplification of active forces in nonlinear elastic media
生物体中机械应力的产生在很大程度上依赖于嵌入丝状基质中的局部的、产生力的活性单元。具有固定边界的离散纤维网络的数值模拟表明，基体中的屈曲显著地放大了所产生的主动应力。在这里，我们将这一结果扩展到一个bucklable连续弹性介质受到任意的外部应力，并推导出解析表达式的活性，非线性本构关系表征的全活性介质。插入这些关系到流行的“活性凝胶”的活组织和细胞骨架的描述将使调查非线性制度以前无法访问，由于这些理论的现象学性质。
2018-05-07 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.SC
Kirigami mechanics as stress relief by elastic charges
我们发展了一种几何方法来理解穿孔弹性薄板的力学，使用应变相关的图像弹性电荷的方法。该技术将孔在外部载荷下的屈曲响应识别为应力释放的几何调谐机制。我们使用一个对角拉方形纸框作为模型系统，定量测试和验证我们的方法。具体来说，我们比较了非线性力-延伸曲线和整体位移场的理论和实验。我们发现一个强大的软化的力响应伴随着曲率局部化在内部角落的屈曲框架。与我们的理论完全一致，但与直觉相反的是，对于一系列中间孔尺寸，发现较宽的框架比较窄的框架更容易屈曲。在将这些想法扩展到许多孔后，我们证明了相互作用的弹性镜像电荷可以提供一个有用的kirigami设计原理来选择性地放松弹性材料中的应力。
2018-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
