Emergent SO(3) Symmetry of the Frictionless Shear Jamming Transition
研究了无热无摩擦软球的剪切卡住问题，发现在热力学极限下，存在一种弹性性质不同于各向同性卡住状态的剪切卡住状态。例如，剪切堵塞状态可以具有在热力学极限中的非零残余剪切应力，其由长程应力-应力相关性引起。结果，剪切模量和体积模量的比率，在各向同性堵塞系统中，随着从上方接近堵塞过渡而消失，而是接近常数。尽管有这些惊人的差异，我们认为，在更深的意义上，剪切干扰和各向同性干扰过渡实际上有相同的对称性，并通过旋转弹性模量张量的六维基础，可以充分理解的差异。
2017-03-23 cond-mat.soft
Dimensionality and viscosity exponent in shear-driven jamming
在零温度下，在三维的双分散无摩擦粒子的收集模拟与剪切驱动的动力学，目的是在二维的行为进行比较。相反的流行的图片，并在对比的结果从各向同性干扰压缩或淬火，我们发现，在三维的临界指数是不同的，在二维和三维的剪切驱动的干扰属于不同的普适性类。
2018-09-21 cond-mat.soft
Tuning Interparticle Hydrogen Bonding in Shear-Jamming Suspensions: Kinetic Effects and Consequences for Tribology and Rheology
稠密悬浮液的剪切堵塞可以受到颗粒之间分子尺度相互作用的强烈影响，例如通过化学控制它们的氢键结合倾向。然而，氢键不仅增强颗粒间摩擦，剪切干扰的关键参数，但也介绍了（可逆）粘附，其相互作用与剪切干扰系统中的摩擦至今仍不清楚。在这里，我们提出了原子力显微镜的研究，以评估颗粒间的粘附力，它与摩擦的关系，以及这些属性是如何影响尿素，一种分子，干扰氢键。我们的动力学特性的这一过程与核磁共振，它与流变测量的宏观流动行为的时间依赖性。我们发现，时间依赖性的尿素吸附减少摩擦和粘附，导致在剪切堵塞发病的转变。这些结果扩展了我们对化学效应对剪切干扰性质的机械理解，为基础研究和应用开辟了新的途径。
2019-01-15 cond-mat.soft
Dissipation and velocity distribution at the shear-driven jamming transition
本文研究了零温下二维过阻尼剪切驱动无摩擦圆盘在阻塞转变时的能量耗散和粒子速度分布。我们发现，耗散是由最快的粒子和负责的耗散粒子的分数减少接近零的干扰。这些粒子属于速度分布的代数尾，当接近干扰时，该速度分布接近$\sim v^{-3}$。我们进一步发现，不同的速度不同的措施发散，这意味着像“典型速度”的概念可能不再使用-一个发现，应该有影响的分析方法剪切驱动的干扰。
2016-02-12 cond-mat.soft
Critical Scaling of Shearing Rheology at the Jamming Transition of Soft Core Frictionless Disks
我们进行数值模拟，以确定在两个维度的软磁盘模型中的稳态剪切流的剪切应力和压力，在零温度附近的堵塞过渡的JU-J。我们使用临界点缩放分析，以确定在堵塞的临界行为，我们发现，它是至关重要的，包括校正缩放的可靠分析。我们发现，这些修正的相对大小是小得多的压力比剪切应力。此外，我们发现一个超线性行为的压力和剪切应力以上的EJ，无论是从缩放分析和直接分析的压力数据外推到极限的剪切速率消失。
2010-10-28 cond-mat.soft
Force networks and the dynamic approach to jamming in sheared granular media
发散的相关长度上的任何一方的堵塞过渡制定的流变模型的颗粒剪切流，应力通过力链网络的传播的基础上。该模型预测了三种不同的流态，其特征在于剪切速率依赖的应力张量，已在模拟和实验中观察到。分离的流动状态的边界是定量确定的和可测试的。在堵塞的颗粒固体的限制，该模型预测所观察到的异常缩放的剪切模量和屈服时的剪切应变的新关系。
2006-12-28 cond-mat.soft
Macroscopic Discontinuous Shear Thickening vs Local Shear Jamming in Cornstarch
我们研究了玉米淀粉中不连续剪切增稠（DST）的出现，通过结合宏观流变学和局部磁共振成像（MRI）测量。我们带来的证据表明，宏观DST观察到只有当流分离成低密度流动和高密度堵塞区域。在剪切增稠稳定状态下，流动区域的局部流变性不是DST，而是显著的剪切稀化。因此，我们的数据表明，在DST期间测得的应力跳，在玉米淀粉，不捕获一个次要的，高粘度的分支的本地稳定流变学，但结果从剪切堵塞限制的存在，在体积分数相当显着低于随机紧密包装。
2015-01-22 cond-mat.soft
From yielding to shear jamming in a cohesive frictional suspension
模拟被用来研究稳定的剪切流变学的摩擦颗粒表现出不连续的剪切增稠和剪切堵塞，在有限范围内的凝聚力的相互作用导致的屈服应力的稠密悬浮液。我们开发了一个本构模型，结合屈服行为和剪切变稀在低应力下的摩擦剪切增稠在高应力下，在很好的模拟结果。这项工作表明，在屈服应力以下的固体和在剪切堵塞状态下的固体之间存在明显的差异，因为这两者发生在广泛分离的应力水平下，由材料可流动的应力区域分离。
2018-09-17 cond-mat.soft
High-speed ultrasound imaging in dense suspensions reveals impact-activated solidification due to dynamic shear jamming
稠密悬浮体的一个显著特性是它们可以在突然的冲击下从静止的液体状转变为固体状。以前的工作表明，这种影响引起的固化涉及快速移动的堵塞前线，但是，这个过程的细节仍然没有解决。在这里，我们使用高速超声成像来非侵入性地探测稠密悬浮液的内部如何对冲击作出反应。测量的声速，我们表明，固化的进展，而没有检测到的增加，包装分数，和成像的不断变化的流场，我们发现，剪切强度最大化的权利，在堵塞前。总之，这提供了直接的实验证据，剪切，而不是致密化，作为驱动的转化为固体状的行为。基于这些研究结果，我们提出了一个新的模型来解释的各向异性的传播速度的前和描绘的发病条件的动态剪切干扰悬浮液。
2016-04-01 cond-mat.soft
Relaxation dynamics and long-time tails explain shear-induced diffusion of soft athermal particles near jamming
Kyoto Sangyo University（京都产业大学）；The University of Osaka（大阪大学）
研究通过数值方法探讨二维软无热粒子的剪切诱导扩散，发现格林-库波公式中的均方横向速度和松弛时间在接近阻塞时符合临界标度，长时尾部导致格林-库波公式发散。
2025-09-25 cond-mat.soft
A dynamic jamming point for shear thickening suspensions
我们报告的流变测量，以表征两个模型的剪切增稠悬浮液的临界行为：玉米淀粉在水中和玻璃球在油中。粘度曲线的剪切增稠部分的斜率随填充分数的增加而急剧增加，并在临界填充分数φ c处发散。粘度和屈服应力的大小也被发现有标度，发散在φ_c。只要屈服应力小于粘度最大值时的应力，我们就观察到剪切增稠。在该点以上，悬浮液转变为纯剪切稀化。基于这些数据，我们提出了一个动态堵塞相图悬浮液，并表明，剪切增稠的极限情况下对应于堵塞状态。
2009-04-04 cond-mat.soft
Shear jamming, discontinuous shear thickening, and fragile states in dry granular materials under oscillatory shear
数值研究了二维摩擦颗粒材料在振荡剪切作用下的线性响应。在零应变速率极限下的储能模量$G'$和损耗模量$G''$取决于测量前振荡剪切的初始应变幅度。剪切堵塞状态（满足$G'>0$）可以在大于临界初始应变幅度的幅度下观察到。根据初始剪切力的形式，脆性状态由液态和固态的出现来定义。在该状态下，应变振幅减小后的观测到的$G'$取决于外部剪切应变的相位。损耗模量$G''$表现出对应于脆性状态下的不连续剪切增稠的不连续跳跃。
2020-02-27 cond-mat.soft
Directional shear-jamming
在这项工作中，我们研究了由无粘性椭圆颗粒组成的稠密非布朗悬浮液的剪切反转。通过数值模拟，我们表明，一个新的脆弱性出现在流动状态下的无摩擦椭圆，其中颗粒可以无限地在一个方向上施加剪切应力，但剪切堵塞在另一个方向上的剪切应力逆转。这种新的脆弱性，在各向同性颗粒的情况下不存在，与稳定剪切下的细长颗粒的方向顺序及其在剪切应力反转下的重新取向有关，这迫使悬浮液通过更无序的状态，其中接触的数量增加，可能会被逮捕。
2021-05-19 cond-mat.soft
Jamming Distance Dictates Colloidal Shear Thickening
我们报告的动态接触网络的胶体悬浮液剪切增稠的实验和计算观察。致密的悬浮液由空间稳定的聚（甲基丙烯酸甲酯）硬球胶体组成，其是球对称的，并具有不同的表面粗糙度。共焦流变仪和耗散粒子动力学模拟表明，剪切增稠强度与缩放赤字接触数和缩放堵塞距离呈指数关系。与光滑胶体相比，粗糙胶体经历额外的切向和滚动约束，需要平均少1.5 - 2个颗粒接触，以产生相同的剪切增稠强度。这是因为表面粗糙度增强了几何摩擦，使得粗糙胶体在堵塞点附近的自由体积不会发生大的变化。相比之下，光滑的胶体必须经历自由体积的显着减少，以支持等效的剪切应力。不同胶体粗糙度下的有效自由体积与剪切下堵塞时最大近邻数的不足有关。我们的研究结果进一步表明，每个接触的力是不同的颗粒具有不同的形态。
2021-06-03 cond-mat.soft
Elasticity of granular packings close to Jamming. Elasticité des empilements granulaires proche de la transition de blocage
我们实验研究的机械响应剪切的2D包装的谷物整个堵塞过渡。首先，我们开发了一个专用的实验装置，连同跟踪和光弹性技术，以准备在一个受控的方式包装和量化的应力和应变张量在晶粒尺度。其次，我们安装一个充气探头（一个2D“气球”），它剪切圆柱对称的包装。我们探测实验应力和应变的应变振幅低至$10^{-3}$和一系列的包装分数内$2\%$变化周围的干扰过渡。我们不仅观察到剪应变引起剪应力，而且还观察到正应力。此外，我们表明，剪切应力和正应力的行为与剪切应变的非线性。最后，我们通过标度分析表明，本构律控制的干扰过渡。
2015-08-11 cond-mat.soft
Shear jamming transition in alternating shear rotation for frictional and frictionless suspensions
本文通过数值模拟研究摩擦与无摩擦悬浮液的交替剪切旋转，揭示角度对阻塞点、接触与流体动力学应力及微观结构的不同影响。
2025-03-16 cond-mat.soft
Comparison of compression vs shearing near jamming, for a simple model of athermal frictionless disks in suspension
本研究通过二维无热无摩擦圆盘的非布朗悬浮液简化模型，对比了压缩与剪切下的堵塞行为，发现剪切堵塞填充分数略高，临界指数一致，并分析了不同序下力与接触网络的各向异性。
2022-12-22 cond-mat.soft
Jamming in sheared foams and emulsions, explained by critical instability of the films between neighboring bubbles and drops
在低剪切速率的泡沫和乳液堵塞的现象解释考虑在瞬态膜变薄的动力学，相邻的气泡和液滴之间形成。在逐渐变薄到临界厚度后，这些膜经历不稳定性转变并逐步变薄，形成所谓的“黑膜”，其仅为几纳米厚，从而导致分散颗粒之间的更强粘附。理论分析表明，只有当剪切泡沫/乳液中的气泡/液滴之间的接触时间足够长时，才会发生这种膜厚度不稳定性，这对应于足够低的（临界）剪切速率。提出了该临界速率的显式表达式，并与实验数据进行了比较。
2009-01-23 cond-mat.soft
Shear jamming and shear melting in mechanically trained frictionless particles
我们调查的临界附近的堵塞过渡在静态系统和剪切下考虑的影响，机械训练的堵塞过渡和非线性流变学。我们模拟无摩擦软粒子进行无热准静态剪切使用初始配置训练与无热准静态循环体积变形。初始配置$φ_{\rm J0}$的干扰转换密度通过调整机械训练的“深度”而系统地改变。我们施加一个稳定的剪切这些配置，并观察剪切堵塞（由于剪切刚度的增益）或剪切熔化（由于剪切刚度的损失），这取决于训练的深度和接近堵塞过渡密度。我们还观察到，特征应变，在剪切堵塞或熔化发生，发散在一个独特的密度$φ_{\rm JS}$。这是由于在剪切作用下，阻塞转变密度从$φ_{\rm J0}$转变为$φ_{\rm JS}$，这与初始构型的记忆丧失有关。最后，我们彻底调查非线性流变学附近的干扰过渡密度，和以前的工作相反，我们发现一个非线性的“软化”发生在下面，以及上面的干扰过渡密度。
2020-03-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Timescale divergence at the shear jamming transition
我们发现，在模拟的准静态剪切摩擦盘，剪切堵塞过渡的特点是突然跳跃的数量轴承颗粒之间的接触。该机械配位数在临界剪切值$γ_c$处从$Z = 0$不连续地增加到$Z \gtrsim d +1$，这与几何接触数的平滑增加相反。这伴随着一个发散的时标$τ^*$，它表征了系统在受到扰动时达到力平衡所需的时间。当全局剪切$γ$从下方接近临界值$γ_c$时，观察到松弛到所有颗粒间接触具有均匀零力的状态所花费的时间的发散。在$γ_{c}$之上，系统进入一种以粒子之间的有限力为特征的状态，时间尺度也随着$γ\to γ_{c}^{+}$而增加。通过使用两种不同的协议，以产生力平衡的配置，我们表明，这种时间尺度的分歧是一个强大的功能，伴随着剪切干扰过渡。
2020-04-05 cond-mat.soft
Unified phase diagram of reversible-irreversible, jamming and yielding transitions in cyclically sheared soft sphere packings
自组织，从可逆到不可逆的行为，相互作用的粒子组件驱动的外部施加的应力或变形的转变是在理解软物质的各种现象的兴趣。他们已经在广泛的系统中进行了研究，如胶体悬浮液，玻璃和颗粒物质。在不同的密度和驱动机制下，这种行为与非晶态固体的屈服、堵塞和记忆形成有关。然而，\emph{etc.}还没有对这些现象如何相互关联进行大量研究。为了获得一个统一的观点的不同制度的行为，和它们之间的过渡，我们调查计算软球组件的非热循环剪切变形的响应在很宽的范围内的密度和振幅的剪切变形。循环剪切变形诱导从可逆到不可逆的行为在两个unjammed和堵塞的软球填料的过渡。远高于各向同性干扰密度（$\bf{ϕ_J}$），该转变对应于屈服。在堵塞点附近，直到更高的密度极限，我们指定为${\bf ϕ_J^{cyc}}$，在局部的\emph{absorbing}相和扩散的{ \emph不可逆}相之间出现未堵塞相。非堵塞相的出现信号的堵塞点的移位到更高的密度作为退火的结果，并打开一个窗口，剪切堵塞成为可能的无摩擦包装。在$\bf{ϕ_J}$以下，观察到两种不同的局部化状态，称为点和环可逆。我们详细地讨论了不同区域以及它们之间的过渡，得到了统一的密度-剪切振幅相图。
2019-07-19 cond-mat.soft
Shear thickening and jamming in densely packed suspensions of different particle shapes
我们研究了颗粒形状对密堆积悬浮液剪切增稠的影响。制造不同纵横比的杆和非凸钩形杆。粘度曲线和法向应力使用流变仪测量各种形状的填充分数。每种形状的悬浮液表现出定性相似的不连续剪切增稠。应力/剪切速率关系的对数斜率随着填充率的增加而急剧增加，并在取决于颗粒形状的临界填充率phi_c处发散。当填充率用φ c归一化时，不同凸形的粘度曲线对填充率的依赖性可以被瓦解。有趣的是，非凸形颗粒的粘度曲线不塌陷在与凸形颗粒相同的集合上，在更宽的填充分数范围内显示出强烈的剪切增稠。发现phi_c的值与堵塞转变处屈服应力的开始一致，表明堵塞转变也控制剪切稠化。屈服应力对应于悬浮液中的滞留空气，并且应力的规模可以归因于界面张力，由于堵塞的几何约束，界面张力在phi_c以上急剧增加。在剪切增稠和堵塞两种情况下，剪切应力与法向应力的关系都是线性的，表明剪切应力来自于摩擦。在零剪切速率的极限下，由于低于phi_c的液体的表面张力，法向应力将流变仪板拉在一起，但是由于高于phi_c的堵塞，法向应力将流变仪板推开。
2012-01-06 cond-mat.soft
The Role of Hydrogen Bridging Bonds in the Shear-Thickening and Jamming of Dense Suspensions
The University of Chicago（芝加哥大学）；Dankook University（檀国大学）；ExxonMobil Technology and Engineering Company（埃克森美孚技术与工程公司）
研究通过改变溶剂分子结构影响粒子-溶剂和溶剂-溶剂相互作用，揭示氢键对悬浮液剪切增稠和阻塞行为的调控作用。
2026-05-13 cond-mat.soft
On the route to shear jamming, are fragile states real?
从未堵塞的初始状态开始，对固定填充分数低于$ϕ_J$（即无摩擦球体的各向同性堵塞密度）的颗粒材料施加剪切可以产生剪切堵塞状态，正如最近发现的那样。此外，还发现系统在演化为剪切堵塞状态之前会先经历体脆性状态。由于在以往的研究中，系统与第三维之间存在摩擦，因此，如果完全消除与第三维之间的摩擦，并大大降低背景噪声水平，那么在剪切干扰的过程中，这种脆弱状态是否仍然存在还不清楚。利用一种新的装置，我们已经完全消除了颗粒和第三维之间的摩擦，通过浮动的浅水层的表面上的颗粒，从而揭示更多的细节的剪切堵塞的路线。通过高灵敏度的测力计和一个类似悬臂梁的单梁装置的组合，我们能够测量比光弹性法的分辨率低三个数量级的弱边界压力。在弱凝聚力体系中，我们确实观察到了剪切堵塞前的体脆性态，此外，我们还发现了与体模量相比剪切模可忽略的边界脆性态和区域。最重要的是，我们现在对体脆弱态有了更好的理解：它的存在需要某种形式的辅助，例如本实验中的弱凝聚力。通过构造一种方法，自由地将凝聚力降低到六个数量级以上，令我们惊讶的是，我们发现了体脆弱态的完全消失，从而使我们能够确定体脆弱态的合理起源。
2016-10-19 cond-mat.soft
Scaling theory for the jamming transition
我们提出了一个标度分析系统的弹性能量附近的临界堵塞过渡的三个相关领域：压缩应变$Δϕ$相对于临界堵塞状态，剪切应变$ε$，和逆系统尺寸$1/N$。我们还使用$ΔZ$作为基础控制参数，$ΔZ$是相对于干扰时所需最小值的触点数量。我们的标度理论预测新的指数，指数等式和标度崩溃的能量，压力和剪切应力，我们验证与数值模拟的软球堵塞包装。它也产生了新的见解，为什么剪切模量和体积模量表现出不同的缩放;差异的出现，因为剪切应力消失为$1/\sqrt{N}$，而压力接近一个常数的热力学极限。标度分析的成功意味着干扰跃迁具有涌现标度不变性，并且应该有可能发展一种用于干扰的重整化群理论。
2015-10-12 cond-mat.soft
Translational and rotational velocities in shear-driven jamming of ellipsoidal particles
本文研究了零温下椭球粒子的剪切驱动干扰，重点研究了微观动力学。我们发现，从球形粒子的变化，椭球体的纵横比$α=1.02$给出了显着的变化的微观动力学与低得多的平移速度和一个新的角色的旋转。而在接触的速度差-从而耗散-在球体的集合中由平移速度主导，并由旋转减少，相同的量在椭球体的集合中，而不是完全由旋转速度主导。还通过检查不同纵横比的影响，我们发现，所检查的量在$α\approx1.2$处显示出峰值或斜率变化，从而为低纵横比和高纵横比的不同区域之间的交叉提供了证据。
2020-06-09 cond-mat.soft
Interparticle hydrogen bonding can elicit shear jamming in dense suspensions
液体中硬颗粒的稠密悬浮液可能表现出惊人的反直觉行为，例如不连续剪切增稠（DST）[1-8]和可逆剪切堵塞（SJ）进入有限屈服应力状态[9-13]。最近的研究发现，从流体动力学相互作用到摩擦颗粒接触的应力激活交叉是这些行为的关键[2-4，6-8，10，14]。然而，许多悬架仅显示DST而不显示SJ。在这里，我们表明，颗粒表面化学可以发挥核心作用，创造条件，允许SJ。我们发现该系统的能力，形成粒子间氢键时，剪切成接触eligible SJ。我们证明了这与电荷稳定的聚合物微球和非球形玉米淀粉颗粒，控制与溶剂形成氢键。SJ的倾向通过拉伸试验[13]进行量化，并通过原子力显微镜与增强的摩擦力相关联。我们的研究结果扩展了对SJ机制的基本理解，并为设计强非牛顿流体开辟了新的途径。
2017-07-28 cond-mat.soft
Dynamic length scales in athermal, shear-driven, jamming of frictionless disks in two dimensions
我们对二维非热剪切、双分散、无摩擦圆盘进行了数值模拟。从一个适当定义的速度关联函数，我们确定，有两个不同的长度尺度，$ξ$和$\ell$，作为干扰过渡接近。我们分析了我们的结果，使用一个关键的关联函数的缩放anodium，并认为，更发散的长度$\ell$是一个危险的不相关的缩放变量的后果，它是$ξ$，这是相关的长度，确定了系统的粘度的分歧，从下面的液相中接近堵塞。我们发现$ξ\sim (ϕ_J-ϕ)^{-ν}$随临界指数$ν=1$发散。我们提供的证据表明，$ξ$措施的波动在粒子速度场的旋转的长度尺度，而$\ell$措施的波动在速度场的发散的长度尺度。
2020-10-22 cond-mat.soft
Effective Temperatures of a Driven System Near Jamming
波动的剪切，零温度泡沫模型进行了数值研究。计算了平衡热系统中还原到真实温度的五个不同的量。所有五个都具有相同的剪切速率依赖性，并且三个具有相同的值。在干扰开始附近，弛豫时间是剪切系统中这三个温度的函数，与未剪切系统中真实温度的函数相同。这些结果表明，统计力学是有用的系统和干扰的概念提供了有力的支持。
2001-10-13 cond-mat.soft
Finite size analysis of zero-temperature jamming transition under applied shear stress
通过寻找一个类势能的局部极小值，我们可以在恒定的剪切应力$σ$下产生无摩擦球的堵塞填充，并通过对势能景观进行采样来获得屈服应力$σ_y$。对于具有谐波排斥的三维系统，$σ_y$满足有限尺寸标度关系$σ_y\simϕ- ϕ_{_{c,\infty}}$，其中$ϕ_{_{c,\infty}}$是热力学极限下$σ=0$处发生阻塞转变的临界体积分数.屈服应力的宽度或不确定性随着$ϕ$的减小而减小，并且在热力学极限下衰减到零。有限尺寸标度意味着长度$ξ\sim (ϕ-ϕ_{_{c,\infty}})^{-ν}$与$ν=0.81\pm 0.05$，这证明是一个强大的和通用的长度尺度，以及展示在有限尺寸标度的多个量测量没有剪切和独立的颗粒相互作用。此外，我们的新方法和准静态剪切之间的比较表明，准静态剪切倾向于探索低能态。
2013-12-10 cond-mat.soft
Disentangling the role of structure and friction in shear jamming
为了理解致密颗粒物质的力学和流动行为，并探索从流体到结构停滞或堵塞状态的转变的普遍方面，对球体的非晶填充进行了深入的研究。最近相当多的注意力集中在各向异性填充的摩擦颗粒产生的剪切变形导致剪切堵塞，这发生在以下的堵塞密度的各向同性填充的无摩擦颗粒。为了解开剪切变形引起的结构和摩擦在产生剪切干扰的作用，我们研究了剪切组件的无摩擦球计算，在很宽的密度范围内，远低于各向同性干扰点。我们证明了出现的各种几何特征的堵塞填料的剪切应变的增加。的平均接触数和接触力的分布表明存在一个阈值密度，远低于各向同性干扰点，高于该点发生质的变化，在剪切配置的干扰行为。我们表明，在这个阈值密度以上，摩擦稳定我们产生的剪切配置。因此，我们的研究结果揭示了出现的几何特征的堵塞状态的剪切变形的结果，而摩擦是有助于稳定填料在一个范围内的密度低于各向同性堵塞点。
2015-10-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Coexistence of solid and liquid phases in shear jammed colloidal drops
复杂流体在高应力下表现出多种奇异的流动行为，如剪切增稠和剪切堵塞。流变学是一种强有力的工具，可以用来描述大部分流体的这些流动行为。然而，这种技术在以空间分辨的方式探测流体行为的能力方面是有限的。在这里，我们利用高速成像和自由表面的几何形状下降的影响，研究胶体悬浮液的流动。我们报告，第一次，观察到共存的固体和液体相由于剪切干扰所造成的影响。除了观察牛顿式的传播和大规模剪切干扰，我们观察到这些制度之间的过渡，在扩展下降的堵塞悬浮液的局部补丁的形式。我们捕捉剪切堵塞，因为它发生通过从影响点的固化前旅行，并表明，这方面的速度是由多远的影响条件是超出剪切增稠过渡。
2022-06-07 cond-mat.soft
Is friction essential for dilatancy and shear jamming in granular matter?
颗粒填料显示出显著的剪切变形现象[1]，其中它们的体积在剪切变形时增加。传统观点和以前的结果表明，剪切力引起的堵塞现象也需要摩擦相互作用[2，3]。在这里，我们调查的发生在无摩擦填料的粘性和剪切堵塞。我们发现，存在的各向同性的干扰密度<$j以上的最小密度，J点密度<$J [4，5]，导致出现剪切诱导干扰和干扰。填充在10 J形成一个显着的阈值状态，在恒定的压力剪切下，系统在消失的压力的极限演变，无论初始堵塞密度10 J。虽然不同的填料在压缩下显示出相同的缩放特性[6]，但它们在剪切下的流变行为表现出显著的差异。在恒定体积剪切下的屈服应力随着密度的增加而不连续地增加，当α J > α J时，与在α J处堵塞的一般填料中的连续行为相反[4，7]。
2020-03-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Geometrical properties of mechanically annealed systems near the jamming transition
利用机械训练下的简谐粒子，数值研究了干扰转捩点附近二维混合物的几何性质。由准静态压缩和振荡剪切变形产生的配置表现出异常抑制的密度波动，称为超均匀性，下面和上面的干扰过渡。对于经过压缩训练的干扰系统，在过渡点以上，超均匀性指数增加。在振荡剪切作用下，对于低于相变点的体系，超均匀性指数也会增加，直到剪切振幅达到阈值。阈值与从点可逆阶段到环可逆阶段的转变点相匹配，在点可逆阶段中，粒子不经历碰撞，在环可逆阶段中，粒子的位移在返回到原始位置之前在剪切循环期间是非仿射的。本文的结果既不能用阻塞相变的普适临界性来解释，也不能用非平衡相变来解释。
2021-12-14 cond-mat.soft
Jamming transitions in a schematic model of suspension rheology
我们研究了剪切胶体的简单标量模型中的稳态应力响应。我们的模型是基于玻璃化转变的示意图（F2）模型，具有依赖于应力和剪切速率的记忆项。对于合适的参数，我们发现从流体到非遍历，堵塞状态的过渡，在施加应力的间隔中显示零流速。虽然堵塞状态是一个玻璃，我们预测，堵塞过渡具有不同于传统的模式耦合玻璃化转变的分析结构。我们讨论的静态堵塞转变也不同于流体动力剪切稠化。
2003-06-09 cond-mat.soft
Slow and fast particles in shear-driven jamming: critical behavior
本研究通过二维剪切驱动堵塞模型模拟，发现速度分布对应快慢两种物理过程，分别主导剪切黏度的发散项与标度修正项，且关联行为与黏度解耦，揭示其为特殊临界现象。
2023-06-13 cond-mat.soft
A review on shear jamming
本文综述剪切阻塞的实验、模拟与理论进展，通过广义相图统一无摩擦与有摩擦体系，并阐明其临界性、弹性及与多种流变现象的联系。
2023-06-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Discontinuous rigidity transition associated with shear jamming in granular simulations
我们调查的刚性过渡与剪切堵塞在无摩擦，以及摩擦，磁盘填料在准静态制度和低剪切速率。对于无摩擦圆盘，在准静态剪切作用下的过渡是不连续的，在阻塞过渡处瞬时出现一个跨越刚性团簇的系统。对于摩擦系统，过渡似乎连续有限的剪切速率，但变得尖锐的较低的剪切速率。在准静态极限，它是不连续的，在无摩擦的情况下。因此，我们的研究结果表明，与剪切堵塞的刚性过渡是不连续的，在过去的各向同性堵塞的无摩擦颗粒，因此，在一般的堵塞过渡的统一功能证明。
2023-01-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic shear jamming in dense granular suspensions under extension
与干燥的颗粒物质不同，像玉米淀粉这样的致密颗粒悬浮体在水中可以强烈抵抗拉伸流动。在低延伸率下，这样的悬浮液表现得像粘性液体，但是快速延伸导致应力远远超过润滑流体动力学和毛细作用的预测的响应。为了理解这种显着的机械响应，我们实验测量的法向力所赋予的一个板上的悬浮液的大部分垂直向上移动在一个控制的速度。我们观察到，在速度阈值以上，峰值力增加了几个数量级。使用快速超声成像，我们绘制出的悬浮液内的局部速度分布，揭示了快速扩展下形成的不断增长的堵塞区域。该区域通过强烈的速度梯度与容器的刚性边界相互作用，这表明与最近提出的剪切堵塞机制有直接联系。
2016-12-09 cond-mat.soft
Rheology of sheared granular particles near jamming transition
研究了剪切颗粒材料在堵塞转变点附近的流变特性。我们数值确定的临界分数和指数的干扰过渡使用有限尺寸标度和非线性最小化方法称为Levenberg-Marquardt算法的值。指数接近我们以前的理论预测，但有一个小的差异，如果临界点是独立确定的。
2012-08-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A thermodynamic unification of jamming
从沙子到阻燃剂再到牙膏的易碎材料能够在堵塞过渡期间表现出固体和流体性质。与普通的聚变不同，颗粒、泡沫和胶体的系统会在未知的条件下堵塞并停止流动。在这里，我们量化堵塞通过热力学的方法占结构老化和剪切引起的压缩性干砂。具体地，使用测量颗粒混合物的“蓬松度”的非热温度来定义堵塞阈值。该热力学模型，铸造的压力，温度和自由体积，也成功地预测了熵数据的五个分子玻璃。值得注意的是，预测的构型熵完全避免了Kauzmann悖论。在没有任何自由参数的情况下，所提出的状态方程也控制了剪切带的机制以及剪切软化和厚度不变性的相关特征。
2008-04-11 cond-mat.soft
Slow and fast particles in shear-driven jamming: critical behavior and finite size scaling
本研究通过二维非布朗粒子剪切驱动模拟，发现慢、快粒子分别主导两种过程，揭示了剪切黏度发散、标度修正项及长程速度关联的不同主导机制，明确黏度发散与关联长度发散仅间接相关。
2023-06-13 cond-mat.soft
Localized Transient Jamming in Discontinuous Shear Thickening
我们报告的直接测量的空间分辨的表面应力在整个表面的致密悬浮液在不连续剪切增稠（DST）使用边界应力显微镜（BSM）在平行板流变仪。我们发现，在DST开始时的大的波动的体积流变响应的结果是本地化的过渡到一个状态，具有非常高的应力，与充分堵塞的固体，使直接接触的剪切边界一致。堵塞的固体状相（SLP）迅速断裂，产生两个沿相反方向传播的单独的SLP。通过比较SLP的传播速度与限制板的运动，我们推断出一个保持与底部边界接触，另一个保持与顶部接触。这些区域生长、分叉，并最终以复杂的方式相互作用和衰减，这取决于测量条件（恒定剪切速率与恒定应力）。在恒定施加应力模式下，BSM直接显示了标准体流变学中完全忽略的剧烈应力波动。
2020-02-25 cond-mat.soft
Critical behaviors of jamming in cyclically sheared frictional hard granular particles
与无摩擦硬球填料（如果是二维的，则是硬盘）的堵塞形成鲜明对比的是，摩擦填料的临界堵塞更加难以捉摸，并且仍然处于激烈的争论之中。在这里，我们表明，摩擦硬盘包装自组织的临界堵塞状态附近时，受到准静态稳态循环剪切，显示粒子速度场的无标度波动，其特征在于由功率谱$E(k)\propto k^{-α}$的纵向和横向模式在波矢量空间，与$α\approx2.0\pm0.15$，和近平坦的频谱$E(ω)\propto const.$在角频域。我们的研究结果与S. Henkes等提出了两种不同的长度尺度，分别对应于纵向和横向模式，显示了干扰的临界行为。此外，我们的研究结果是一致的一般均衡的概念框架，但与一个关键的区别，系统自组织的一个关键的干扰状态，通过强耦合的机械结构和动力学。我们的研究结果对于提供理解非局部流变学的微观机制以及建立真实颗粒材料本构关系的指导原则具有重要意义。
2021-10-14 cond-mat.soft
Criticality of the viscous to inertial transition near jamming in non-Brownian suspensions
Cornell University（康奈尔大学）
研究非布朗悬浮液接近阻塞时粘性到惯性转变的临界性，揭示微结构发散长度尺度对转变的影响
2024-10-16 cond-mat.soft
Considerations on the relaxation time in shear-driven jamming
研究零温剪切下弹性粒子阻塞转变的弛豫时间$τ_1$，发现压力$p_1$相关性更持久，且$τ_1$受$p_1$与弛豫路径随机性共同控制，指出$\gammatau$是确定临界指数的关键量。
2024-02-16 cond-mat.soft
Critical scaling and soft granular rheology of frictionless non-Brownian suspensions across jamming
Univ. Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Grenoble INP（格勒诺布尔国立理工学院）
通过三维模拟研究无摩擦非布朗可变形颗粒悬浮液跨堵塞转变的流变行为，开展临界标度分析证实剪切驱动堵塞为二阶临界现象，构建流态图谱并提出软颗粒流变标度关系，实现宽范围动力学与密度区间的数据塌缩与预测。
2026-09-04 cond-mat.soft
Contact Changes near Jamming
我们探讨了准静态剪切下软谐波粒子填充中接触变化的发生和影响。我们发现，第一接触的变化是建立或打破接触的一个单一的粒子。我们的特征的临界应变，统计的断裂与接触，和比的剪切模量之前和之后，这样的事件，并解释其有限尺寸标度关系。对于有限压力下的大型系统，临界应变消失，但接触变化前后的剪切模量之比接近1：线性响应在大型系统中仍然相关。对于接近干扰的有限系统，临界应变也消失了，但在这里，线性响应在单次接触变化后已经失效。
2014-08-18 cond-mat.soft
Shear thickening in concentrated suspensions: phenomenology, mechanisms, and relations to jamming
剪切增稠是一种非牛顿行为，其中剪切流体所需的应力随着剪切速率比线性增加得更快。许多颗粒的浓缩悬浮液表现出一种特别引人注目的形式，称为不连续剪切增稠（DST），其中应力随着剪切速率的增加而突然跳跃，并产生类似固体的行为。这种对施加的应力的反直觉反应的最著名的例子发生在玉米淀粉在水中的混合物中。在过去的几年里，这种剪切诱导的固体状行为与其他各种不寻常的流体现象一起，产生了相当大的兴趣，在物理学的密集包装悬浮液。本文讨论了剪切增稠体系的共同物理性质，描述剪切增稠的不同机理和模型，提出了这些机理的联系和推广，并提出了剪切增稠体系的一般相图。我们还讨论了最近的工作如何将剪切稠化的物理学与颗粒材料和堵塞系统的物理学联系起来。由于DST描述的模型，只需要简单的通用粒子之间的相互作用，我们概述了更广泛的背景下，其他集中的多粒子系统，如泡沫和乳液，并解释了为什么DST被限制到硬颗粒悬浮液的参数制度。最后，我们讨论了一些突出的问题和新出现的机会。
2013-07-01 cond-mat.soft
Signature of jamming under steady shear in dense particulate suspensions
在增加的施加剪切应力（$σ$）下，许多致密颗粒悬浮液的粘度急剧增加超过应力起始（$σ_0$），这种现象称为不连续剪切增稠（DST）。最近的研究指出，某些悬浮液在高颗粒体积分数（$ϕ$）下可以转变为应力诱导的类固体剪切堵塞（SJ）状态。SJ状态产生有限的屈服应力，因此不同于剪切增稠状态。在这里，我们研究的稳态剪切增稠行为形成的稠密悬浮液分散胶体聚苯乙烯颗粒（PS）在聚乙二醇（PEG）。我们发现，对于小的$σ$值的悬浮液的粘度作为$ϕ$的函数，可以很好地描述Krieger-Doughnut（KD）关系。然而，对于较高的$σ$（$>> σ_0$）值，KD关系系统地高估了测量的粘度，特别是对于较高的$ϕ$值。这种系统性偏差可以通过由于流动引起的固体样SJ状态的失效而导致的样品的弱化来合理化。使用Wyart-Cates模型，我们提出了一种方法来预测SJ开始从稳态流变测量。我们的结果进一步支持剪切下的样品边界的原位光学成像。
2019-11-22 cond-mat.soft
Shear modulus and Dilatancy Softening in Granular Packings above Jamming
我们通过实验研究了单层双分散摩擦颗粒对非均匀剪切扰动的力学响应。我们膨胀的包装内的入侵者，并使用光弹性和跟踪技术来测量在晶粒尺度上的诱导剪切应变和应力。我们量化实验的应变幅低至0.001和一系列的包装分数在2%的变化范围内的堵塞过渡的本构关系。在转变过程中，强非线性效应开始出现：剪切模量和非线性剪切模量在小应变下发生软化，直到达到临界应变，此时恢复有效线性。通过标度分析，提取了临界应变和相关临界应力对堵塞距离的依赖关系。我们检查的本构关系，当应用到力学平衡方程，导致观察到的应力和应变分布。这些剖面在靠近充气管的有效线性区和远离充气管的真正非线性区之间表现出空间交叉，交叉长度在干扰过渡处发散。
2014-11-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Critical Scaling of Shear Viscosity at the Jamming Transition
本文对零温下二维模型颗粒物质的堵塞相变输运行为进行了数值模拟。对于具有软核相互作用的扩散移动颗粒，剪切粘度η被计算为颗粒体积密度ρ和施加的剪切应力σ的函数。我们发现一个很好的缩放崩溃，我们的数据作为一个函数的缩放变量σ/|ρ_c-ρ|其中ρ_c是σ=0（“点J”）处的临界密度，Δ是交叉标度临界指数。我们的结果表明，干扰是一个真正的临界现象，扩展到驱动的稳态沿非平衡σ轴的ρ-σ相图。
2007-10-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Aggregates relaxation in a jamming colloidal suspension after shear cessation
本文用斑点可见度光谱法研究了剪切增稠浓胶体悬浮液中可逆聚集体的形成。Dixon和D.J.Durian，Phys.Rev.Lett. 90，184302（2003）]。在堵塞状态下观察到颗粒聚集体的形成，并且监测剪切停止后它们的松弛作为所施加的剪切应力的函数。当施加较大的应力时，聚集体的松弛时间增加。已经提出了几种现象来解释这种行为：增加的聚集体尺寸和体积分数，或更紧密的聚集体中的颗粒的包装。
2005-12-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Jamming memory into acoustically trained dense suspensions under shear
研究提出利用声学扰动在剪切稠密悬浮液中嵌入结构记忆，发现声学训练能诱导剪切阻塞并拮抗性调节剪切应力，从而实现对悬浮液粘度等特性的快速、广泛调控。
2024-04-24 cond-mat.soft
