Duality in Shearing Rheology Near the Athermal Jamming Transition
我们考虑了软核无摩擦圆盘在非热干扰跃迁附近的二维流变学。从双分散，过阻尼，粒子的数值模拟，我们认为，低于干扰的粘度的发散特性的硬核限制，独立于特定的软核相互作用。我们开发了一个从软核到硬核粒子的映射，恢复了早期尺度分析中发现的所有关键行为。使用这个映射，我们推导出一个对偶关系，给出了指数的非线性赫歇尔-Bulkley流变学以上堵塞的发散粘度以下堵塞的指数。
2012-07-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-local rheology in dense granular flows -- Revisiting the concept of fluidity
本文的目的是讨论非局部流变学和流动性的概念，最近介绍了描述致密颗粒流。我们回顾和比较了基于不同本构关系和流动性参数选择的各种方法，重点是Bocquet等人[Phys. Rev. Lett 103，036001（2009）]针对软物质引入的动力学弹塑性模型，以及Kamrin等人[Phys. Rev. Lett 103，036001（2009）]针对颗粒物质引入的动力学弹塑性模型。108，178301（2012）]和我们提出的局部流变学$μ(I)$的梯度展开[Phys.Rev.Lett. 111，238301（2013）]。我们强调的是，要区分这些方法，人们必须超越来自线性化周围的均匀应力分布，如在一个简单的剪切单元得到的预测。我们认为，未来的测试可以根据所选择的流动性参数的性质，和相关的边界条件，以及假设推导模型和动力学机制的动力学。
2015-10-23 cond-mat.soft
Non-local effects in inhomogeneous flows of soft athermal disks
我们数值研究非局部效应对非均匀流动的软无热盘接近，但低于他们的干扰过渡。我们采用分子动力学来模拟柯尔莫哥洛夫流动，其中一个正弦流动轮廓与固定的波数是外部强加的，导致在空间上不均匀的剪切速率。我们发现，由此产生的流变学是强烈的波数依赖，和粒子迁移，而存在的，是不足以描述所产生的应力分布在一个传统的本地模型。我们表明，相反，应力分布可以捕获与非局部本构关系，占梯度到四阶。与屈服应力流体中的非局部流动不同，我们没有发现发散长度尺度的证据。
2018-07-17 cond-mat.soft
Revisiting ignited-quenched transition and the non-Newtonian rheology of a sheared dilute gas-solid suspension
本文以各向异性麦克斯韦分布函数为单粒子分布函数，分析了剪切作用下由非弹性硬球组成的气固稀悬浮体的流体力学和流变学。得到了颗粒温度和二阶矩张量的三个不变量随Stokes数（$St$）、平均密度（$ν$）和恢复系数（$e$）的变化的封闭解.当斯托克斯数小时，发现高温和低温的多个状态，从而分别恢复Tsao I & Koch（J. Fluid Mech.，1995年）。相图是在三维（$ν, St, e$）空间中构建的，该空间描绘了点燃态和淬灭态及其共存的区域。的颗粒相剪切粘度和法向应力差的解析表达式，以及淬火和点燃状态的相关标度关系。在任何$e$下，剪切粘度随着剪切速率的增加而经历不连续的跳跃（即~不连续的剪切增稠）。第一个（${\mathcal N}_1$）和第二个（${\mathcal N}_2$）正应力差也经历了类似的一级转变：（i）随着$St$的增加，${\mathcal N}_1$从大的正值跳跃到小的正值，（ii）随着${\mathcal N}_2$从正值到负值，${\mathcal N}_2$的符号变化与系统从淬灭状态到点燃状态的转变相一致。优越的预测本理论的标准格拉德的方法和Chapman-Enskog解决方案证明通过比较的传输系数与模拟数据的范围内的斯托克斯数和恢复系数。
2017-06-14 cond-mat.soft
Shear-Driven Flow of Athermal, Frictionless, Spherocylinder Suspensions in Two Dimensions: Stress, Jamming, and Contacts
本文用数值模拟的方法研究了在均匀稳态剪切作用下，无热、无摩擦、软核二维球柱的双分散混合物的流动。能量耗散是通过相对于均匀剪切的主体流体的粘性阻力，给出具有牛顿流变学的非布朗悬浮液的模型。我们研究压力$p$和偏剪切应力$σ$作为填充分数$ϕ$，应变率$\dotγ$，和参数$α$，测量颗粒的非球面性的函数。我们考虑的各向异性的应力张量，宏观摩擦$μ=σ/p$，和发散的传输系数$η_p=p/\dotγ$的$ϕ$增加到堵塞$ϕ_J$。从Herschel-Bulkley流变学分析以上干扰，我们估计$ϕ_J$作为$α$的函数，并表明，随着$α$的变化，$ϕ_J$与$α$的变化是流变学差异的主要原因。然而，详细的缩放分析的发散$η_p$为我们最细长的粒子表明，塞过渡spherocylinders可能是在一个不同的普适性类比圆盘。我们计算了系统中每个粒子$Z$的接触数，并表明在干扰时$Z_J$是$α$的非单调函数，它总是小于均衡值。我们测量的概率分布的接触每单位表面长度$\mathcal{P}(\vartheta)$在极角$\vartheta$相对于spherocylinder脊柱，并发现，$α\to 0$这种分布似乎发散在$\vartheta=π/2$，给一个有限的极限概率接触上消失的小平面两侧spherocylinder。最后，我们考虑的平均接触力的变化作为在颗粒表面上的位置的函数。
2019-10-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
On the relevance of disorder in athermal amorphous materials under shear
我们表明，至少在平均场水平上，剪切非晶介质中的结构无序的影响是非常不同的，这取决于其基本动力学的热或非热性质。我们首先介绍一个玩具模型，明确包括两种类型的噪声（热与非热）。在这个解释框架内，我们认为，平均场非热动力学可以解释为所谓的H{é}braud-Lequeux（HL）模型，其中的机械噪声明确源于剪切介质中的塑性活动。然后，我们表明，列入结构紊乱，通过分布的屈服能垒，有没有定性的影响，在HL模型，而这样的障碍是已知的运动学导致有限的宏观屈服应力在其他平均场的描述，如软玻璃流变模型的关键成分之一。我们的结论是，统计机制在发挥在出现的宏观屈服应力，在低剪切速率下，一个复杂的静态动力学，是不同的热和非热非晶系统。
2015-05-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Fluctuations and diffusion in sheared athermal suspensions of deformable particles
我们分析了弹性胶囊（红细胞）的剪切无热悬浮液中的颗粒位移和应力的波动。当从稀释的高度集中的制度的体积分数的变化，我们的数值模拟揭示了不同的特征幂律制度的波动方差和弛豫时间。在堵塞阶段，并在高剪切速率，异常标度指数被发现偏离纯尺寸的预测。所观察到的行为是合理的，通过动力学参数和耗散平衡模型，考虑到粒子之间的局部流体流动。我们的研究结果支持了这样的观点，即稠密悬浮液的流变学本质上是由非仿射位移。
2015-01-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Transition from granular to Brownian suspension : an inclined plane experiment
本研究通过斜面实验观测微米级颗粒悬浮体流动，发现流动依赖颗粒尺寸，并建立融合热与无热贡献的模型，预测玻璃态摩擦角，揭示玻璃化转变特征。
2022-09-27 cond-mat.soft physics.class-ph
Effects of inertia on the steady-shear rheology of disordered solids
本文采用二维分子动力学模拟研究了无序固体的有限剪切速率流变学。通过系统地改变阻尼大小$ζ$在低温极限，我们确定了两个定义良好的流态，由薄（温度依赖）的交叉区域分开。在过阻尼状态下，非热流变学受弹性力和粘性力之间的竞争控制，其比例给出了Weissenberg数$Wi= ζ\dotγ$（直到弹性参数）;宏观应力$Σ$遵循经常遇到的赫歇尔-巴尔克利定律$Σ= Σ\_0 + k \sqrt{Wi}$，屈服应力为$Σ\_0\textgreater{}0$。在欠阻尼（惯性）制度，在流变学的戏剧性变化，观察到低阻尼：流动曲线变得非单调。这种变化不是由较低阻尼下粒子动力学中较长寿命的相关性引起的;相反，对于弱耗散，样品由于驱动而显著升温，并与驱动成比例。通过适当的恒温或多或少欠阻尼系统，我们表明，它们的流变性只取决于他们的动力学温度和剪切速率，重新标度与爱因斯坦的振动频率。
2016-01-14 cond-mat.soft physics.class-ph
Fluid-Glass-Jamming Rheology of Soft Active Brownian Particles
本研究数值模拟软活性布朗粒子二元混合物的剪切流变，发现低剪切速率下牛顿区、高剪切速率下剪切变稀及高密度下屈服应力，构建活性替代温度的流体-玻璃-堵塞相图，表明致密无序活性固体主要由无热堵塞主导。
2023-10-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Shear-Driven Flow of Athermal, Frictionless, Spherocylinder Suspensions in Two Dimensions: Spatial Structure and Correlations
本文采用数值模拟的方法研究了无热、无摩擦、软核二维球柱在固定体积和固定应变率$\dotγ$下受均匀稳态简单剪切驱动的流动。能量耗散是通过相对于均匀剪切的主体流体的粘性阻力，给出了具有牛顿流变学的非布朗悬浮液中的流动的简单模型。我们研究了剪切系统的空间结构，并计算了速度、粒子密度、粒子序参量和粒子角速度的关联函数。密度、阶数和角速度的相关性在干扰以下和干扰以上都是短程的。我们比较了系统的大小单分散颗粒的大小双分散颗粒的系统，并认为如何在空间秩序的差异，因为包装的增加，导致在全球范围内的序参量的差异。我们认为剪切的效果，最初良好有序的配置，并表明，在许多情况下，剪切行为破坏的顺序，导致相同的稳态合奏时，发现从随机初始配置。
2020-03-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shear-Driven Flow of Athermal, Frictionless, Spherocylinder Suspensions in Two Dimensions: Particle Rotations and Orientational Ordering
我们使用数值模拟来研究一个双分散的混合物的无热，无摩擦，软芯的二维spherocylinders驱动的均匀稳态简单剪切施加在一个固定的体积和一个固定的有限应变率$\dotγ$。能量耗散是通过相对于均匀剪切的主体流体的粘性阻力，给出了具有牛顿流变学的非布朗悬浮液中的流动的简单模型。考虑到一系列的包装分数$ϕ$和颗粒非球面度$α$在小$\dotγ$，我们研究了角旋转$\dotθ_i$和剪切流诱导的颗粒的取向有序$\mathbf{S}_2$，发现一个非单调的行为作为包装$ϕ$是不同的。我们解释这种非单调的行为作为一个交叉从一个小的$ϕ$区域发生单粒子的行为，到一个大的$ϕ$区域的几何形状的密集包装占主导地位，减少自由体积抑制运动，和一个随机的泊松过程的粒子旋转的结果。我们还认为，有限的剪切有序$\mathbf{S}_2$是作为一个有序场的结果，而不是粒子之间的长程合作行为的结果。我们得出这些结论的考虑（i）的分布的等待时间的粒子旋转的$π$，（ii）的行为下的纯，简单的，剪切，（iii）松弛的序参量$\mathbf{S}_2$扰动远离稳态时，（iv）通过构建一个数值平均场模型的粒子的旋转运动。我们的结果也有助于解释观察到的奇异行为时，采取的$α\to 0$极限接近圆盘。
2020-03-09 cond-mat.soft
Disentangling glass and jamming physics in the rheology of soft materials
在大密度下，由于拥挤效应可能引起布朗粒子的玻璃化转变，或非布朗粒子的堵塞转变，软粒子体系的剪切流变学变得复杂。在这里，我们成功地探讨了假设，即剪切应力的贡献，从玻璃和干扰物理是“添加剂”。我们表明，在各种软材料中测量的实验流动曲线（胶态硬球、微凝胶悬浮液、乳液、含水泡沫）以及在热和非热极限下获得的软排斥性颗粒的数值流动曲线可以通过一个简单的模型很好地描述，该模型假设玻璃和堵塞流变性对剪切应力有线性贡献，只要在两个扇区中正确识别时间和应力的相关标度。我们的分析证实，胶体硬球的动力学是唯一的玻璃物理控制，而水性泡沫只对干扰效果敏感。我们表明，微米级乳液的贡献都需要成功地占流动曲线，这揭示了这两种现象的不同签名。最后，对于两个系统的软微凝胶颗粒，我们表明，流动曲线是胶体系统的玻璃化转变的代表，并推断微凝胶颗粒是不太适合研究的干扰过渡实验。
2013-02-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Athermal granular creep in a quenched sandpile
实验研究了颗粒堆体流动中的蠕变、流动及转变，发现表面流动与体相蠕变在临界惯性数附近转变，且淬火后沙堆仍持续蠕变，为非热颗粒蠕变及土壤变形研究提供新视角。
2024-02-15 cond-mat.soft physics.geo-ph
Nontrivial rheological exponents in sheared yield stress fluids
在这项工作中，我们讨论了可能的物理起源的非平凡指数在低，但有限的驱动速率的软材料的非热流变学。在我们的方案中的一个关键因素是存在一个自洽的机械噪声，源于空间叠加的长程弹性响应局部塑性变形区域。我们研究分析的平均场模型，在该模型中，这种机械噪声是由应力扩散项耦合到塑性活动。在此描述中，我们展示了如何依赖的剪切模量和/或剪切速率上的局部弛豫时间引入校正通常的平均场预测，关于指数1/2的赫歇尔-Bulkley型流变响应。平均场图像的这一特征，然后示出相对于结构紊乱和局部应力的部分松弛是鲁棒的。我们测试这一预测数值上的介观晶格模型，明确实现了远程弹性响应本地化的剪切变换，我们得出结论，我们的方案可能会在流变实验中进行测试。
2017-07-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
