A Strong Bond Model for Stress Relaxation of Soft Solid Interfaces
在这篇文章中，我们提出了一个数学模型，它解释了在软固体在硬表面上的弛豫过程中强键的形成。结果，软固体松弛到非零残余应力水平。该模型假设强键的形成是由于在关键时刻从弱键向强键的转变而发生的。进行参数研究，以了解不同的摩擦参数与松弛过程中的模型相关的效果。松弛模型，反过来，与实验和相应的数值是合理的验证。
2017-04-04 cond-mat.soft
Shear stress fluctuations in the granular liquid and solid phases
我们报告实验观察到的颗粒固体和流体状态下的剪切应力波动，表明它们在低剪切速率下是非高斯的，反映了相关结构（力链）的优势在solidlike相，这也表现出有限的刚性剪切。峰值的刚度和应力分布的偏度表明，在过渡到流体行为，这表明，可以预测的应力在较低的剪切速率的行为发生的受力机制的变化。在流体状态下，应力呈高斯分布，表明中心极限定理成立。随机载荷分担的纤维束模型有效地再现了屈服点处的应力分布，并且还表现出从现有工作中预期的指数应力分布。
2005-11-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Creep response of athermal amorphous solids under imposed shear stress
当施加的应力超过临界阈值时，屈服应力材料失效。对所施加的应力的众所周知的动态响应是蠕变现象，其中在失效或停止之前，累积变形随时间呈亚线性增长。使用广泛的分子动力学模拟，我们研究了这样的响应模型非晶系统，在无热极限，并探讨如何退火的初始状态的历史确定所观察到的行为施加剪切应力。此外，我们分析的微观动力学附近的产量阈值，使用大型系统，并表征的时空签名对逮捕或流动，在不同的尺度。
2023-03-08 cond-mat.soft
Capillarity of soft amorphous solids: a microscopic model for surface stress
毛细力引起的软固体的弹性形变主要依赖于固液界面内的过量应力。虽然对于液-液界面，该“表面应力”与“表面自由能”严格相同，但热力学Shuttleworth方程意味着当其中一个相是弹性的时不再是这种情况。在这里，我们开发了一个微观模型，结合了磁相互作用和熵弹性，在此基础上，我们明确地计算表面应力和表面自由能。结果表明，界面区域的可压缩性通过界面附近的泊松比决定了表面应力和表面能之间的差异。我们强调这一发现的后果，通过与最近的实验和模拟部分润湿的软基板。
2013-10-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Yield Stress Fluids Solidifying in Capillary Imbibition
本研究探讨了屈服应力流体在毛细管渗吸过程中的固化现象，发现在应力低于屈服应力时仍出现异常流动行为，并提出基于流变特性和滑移的数值解模型来解释这一普遍行为。
2023-10-10 cond-mat.soft physics.app-ph physics.flu-dyn
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
Stress transmission in planar disordered solid foams
平面开孔多孔固体中的应力传递分析使用最近的理论开发的边缘刚性颗粒组件。这是通过在两个系统之间构建一对一映射而实现的。一般的三价网络映射到粗糙晶粒的组件，而观察到高原规则的网络，映射到光滑晶粒的组件。应力传递方程的本构部分通过新的组构张量将应力直接耦合到细胞结构的局部旋转无序。分析的一个有趣的结果是，应力场可以确定的微观结构独立的应力-应变信息。这重新定义了这些材料的结构-性能关系问题，并对这种形式主义与弹性理论之间的关系提出了问题。偏离传统固体的应力传递方程已被解释为一种新的固体物质状态的颗粒状组件的上下文中，这种解释的相关性的物质状态的细胞固体进行了讨论。
2003-01-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Strain-dependent solid surface stress and the stiffness of soft contacts
表面应力最近已成为高柔顺固体力学中的一个关键因素。接触力学的经典理论将与柔顺基底的粘附描述为驱动变形以建立接触的表面能与抵抗该变形的体弹性之间的竞争。然而，最近已经表明，表面应力提供了额外的回复力，该恢复力可以与高度顺应性材料中的弹性竞争，甚至占主导地位，特别是当长度尺度与表面应力与弹性模量之比$Υ/E$相比很小时。在这里，我们调查实验的表面应力的粘附力的贡献。我们发现，弹性和毛细管的贡献的粘合力是相似的幅度，并且都需要考虑到刚性二氧化硅球和顺应性，硅凝胶之间的测量的粘合力。值得注意的是，固体表面应力的应变依赖性对软固体接触的刚度有显著贡献。
2017-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Elastocapillarity: Surface Tension and the Mechanics of Soft Solids
人们普遍认识到，表面张力可以在小尺度下支配液体的行为。固体也有类似大小的表面应力，但它们通常被忽视。然而，最近的工作表明，这些可以发挥核心作用的软固体，如凝胶的力学。在这里，我们回顾这个新兴领域。我们概述了表面应力理论，从力学和热力学的角度，强调表面应力和表面能之间的关系。我们描述了广泛的现象，在界面和接触线的表面应力起着重要的作用。我们强调如何表面应力导致戏剧性偏离经典理论润湿（杨杜普雷），粘附（约翰逊肯德尔罗伯茨），复合材料（Eshelby）。一个共同的线索是表面应力与弹性模量的比值的重要性，它定义了一个长度尺度，低于该尺度，表面应力可以占主导地位。
2016-04-07 cond-mat.soft
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
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
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 in planar cellular solids and isostatic granular assemblies: Coarse-graining the constitutive equation
最近的一个理论，在均衡颗粒和细胞系统的应力传递预测的本构方程，耦合应力场的局部微观结构。该理论不能应用于宏观系统，因为本构方程变得平凡后，简单的粗粒化。这个问题在这里解决了任意平面结构。该解决方案是基于观察交错的顺序，使得有可能耦合的应力，以减少几何张量，可以粗粒度。这里提出的方法使得有可能将这一想法应用到现实的系统，其交错顺序通常是“挫败”。这是通过重正化过程来实现的，该过程消除了挫折，并且能够使用可升级的约化张量。作为一个例子，我们计算的应力，由于缺陷的周期性固体泡沫。
2003-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Yield stress in amorphous solids: A mode-coupling theory analysis
屈服应力是非晶材料的一个定义性特征，它很难在理论上进行分析，因为它来源于受约束固体对外加变形的强烈非线性响应。模式耦合理论预测了经历玻璃化转变的材料的流动曲线，从而为非晶态固体的屈服应力提供了预测。我们使用这种方法来分析几类无序固体，使用简单的模型，硬球玻璃，软玻璃，金属玻璃的模式耦合的预测可以直接比较数值测量的结果。该理论正确地描述了熵性质的屈服应力在硬球玻璃中的出现，以及它在密度接近随机密堆积时的快速增长。相比之下，软质和金属玻璃中固体行为的出现，这源于直接的粒子相互作用，并没有很好地描述的理论。我们发现，类似的缺点出现在描述的玻璃相在休息时的振动动力学。我们讨论了模式耦合理论的适用范围，以了解屈服应力和非线性流变的非晶材料。
2013-07-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anomalous Stress Fluctuations in Athermal Two Dimensional Amorphous Solids
我们数值研究了局部应力分布在非热，各向同性应力，机械稳定，包装的双分散无摩擦磁盘以上的堵塞过渡在两个维度。考虑到傅立叶变换的局部应力，我们发现的证据代数增加波动的各向同性和各向异性分量的应力张量在小波数，最近的理论预测相反。这种增加的波动意味着在大尺度上应力缺乏自平均。这些增加的波动的交叉定义了长度尺度$\ell_0$，然而，看起来$\ell_0$不随填充分数$ϕ$变化太多，当$ϕ$接近阻塞$ϕ_J$时，$\ell_0$也不发散。我们还发现类似的大长度尺度的波动的应力在淬火的Lennard-Jones液体的固有状态，使我们推测，这种波动可能是一个一般性质的非晶态固体在两个维度。
2017-09-01 cond-mat.soft
Shear induced solidification of athermal systems with weak attraction
我们发现，具有相当弱的吸引力的无摩擦粒子的未堵塞的包装总是可以被剪切驱动到固体状的状态。剪切驱动固体的结构随填充率的变化而不断演化，从凝胶状到堵塞状，但几乎与剪切应力无关。相反，振动态密度（DOVS）和力网络都随着剪切应力的增加而逐渐演化。存在一个与填充率无关的剪切应力$σ_c$，在该剪切应力下，剪切驱动的固体是均衡的，并具有平坦的DOVS。由大于$σ_c$的剪切应力引起的类固体状态具有边缘堵塞固体的性质，因此是严格定义的剪切堵塞状态。在$σ_c$以下，所有堆积分数的状态都处于等静压下，并且在DOVS和力网络中具有共同的特征，尽管它们的结构可能相当不同。我们的研究揭示了剪切应力在确定剪切驱动的固体性质的意义，并导致一个丰富的干扰相图弱吸引力的颗粒。
2016-03-08 cond-mat.soft
Emergence and persistence of flow inhomogeneities in the yielding and fluidization of dense soft solids
致密软固体的剪切响应特征在于在达到均匀流动状态之前的应力过冲和持续剪切带。在3D大规模模拟中，我们分析了均匀流动开始所需的时间，在不同的剪切速率和不同的流动几何形状的正应力和结构特征，发现应力过冲，剪切带的形成及其持久性是由初始固体样品中存在的过约束微观域控制的。能够识别这样的域在我们的模型中，由prejuicosahedrally包装的区域，我们表明，他们允许在应力过冲过程中的应力积累和他们的结构重组控制剪切带的出现和持久性。
2017-09-25 cond-mat.soft
Surface Elastic Constants of a Soft Solid
固体界面具有内在弹性。然而，在大多数实验中，这被体积应力所掩盖。通过显微镜观察各向异性拉伸基板上的部分润湿液滴的接触线几何形状，我们测量两个表面弹性常数，量化的软聚合物凝胶的表面应力对其应变的线性依赖性。利用这两个参数，可以预测材料在线性弹性限度下的一般变形的表面应力。
2017-11-28 cond-mat.soft
Solid-fluid dynamics of yield-stress fluids
在两相连续体经历应力引起的固-流相变的例子中，我们探讨了在控制方程的制定中使用欧拉结构。欧拉结构保证了具有它的时间演化方程的解与力学和热力学相容。前者的相容性意味着方程是Goddern型的局部守恒律，后者的相容性意味着熵在时间演化过程中不减少。在数值例子中，其中一维黎曼问题进行了探讨，我们要求欧拉结构也保持在离散化。
2014-04-17 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Eigenvalue analysis of stress-strain curve of two-dimensional amorphous solids of dispersed frictional grains with finite shear strain
本研究通过Hessian矩阵特征值分析，准确预测了二维摩擦颗粒非晶固体在有限应变下的应力-应变曲线，且发现特征值无应力降前兆。
2023-03-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the constitutive behavior of linear viscoelastic solids under the plane stress condition
本研究针对片状固体材料表征需求，结合投影算子、傅里叶变换与缓增分布框架，推导平面应力下线性粘弹性本构参数与体相参数的关联，为薄片测试反演三维本构参数提供理论支撑。
2025-03-24 cond-mat.soft
Residual stress in athermal soft disordered solids: insights from microscopic and mesoscale models
在软的非晶材料中，大的剪切变形之后的剪切停止导致具有残余剪切应力的结构。这些状态的起源和材料内局部剪应力的分布还没有很好的理解，尽管它的重要性，在材料性能的变化和随之而来的应用。在这项工作中，我们使用分子动力学模拟的模型致密的非布朗软非晶材料探测非平凡松弛过程中的残余应力状态。我们发现，类似于热玻璃，剪切速率的增加之前的剪切停止导致较低的残余应力状态。我们合理化我们的研究结果使用细观弹塑性描述，明确包括一个长期的弹性响应局部剪切变换。我们发现，流动停止后的初始应力松弛确实取决于预剪切应力状态，但最终的残余应力主要是由新激活的塑性事件发生在松弛过程中。我们简化的粗粒度的描述不仅可以捕捉残余应力状态的现象，而且合理化的改变材料的性质，探测使用小和大的变形协议应用到放松的材料。
2021-08-29 cond-mat.soft
From viscous fluids to elastic solids: A perspective on the glass transition
一个理论的非局部应力在液体捕获交叉从粘性到弹性的相关性过冷。它解释了玻璃中长程应力场的出现，这种应力场源于剪切应力与横向变形的耦合。胶体玻璃中的Goldstone模被证明是扩散的。
2022-05-02 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
Do solids flow?
固体与液体在本质上不同吗？为了诱导流动，必须施加有限的应力吗？或者，所有的固体只是在有限的时间尺度上看起来是刚性的，如果施加一个无穷小的剪切应力，最终会流动吗？令人惊讶的是，这些简单的问题是一个争论的问题，仍然缺乏明确的答案。在这里，我们表明，固体只是一个时间尺度依赖的概念：平衡态的物质，自发地打破平移不变性，例如晶体，流动，即使是一个无穷小的应力施加。然而，它们这样做的方式本质上不同于普通液体，因为它们的粘度发散为零的剪切应力与一个本质的奇点。我们发现一个超缓慢的减少的剪切应力作为剪切速率的函数，这解释了流变流动曲线中确定的表观屈服应力。此外，我们认为，一个交替剪切的频率$ω$和振幅$γ$应导致一个动态的相变线（$ω$，$γ$）平面，从一个“流动”到一个“非流动”相。最后，我们将我们的结果应用到晶体，显示相应的微观过程导致流动和讨论可能的实验研究。
2010-06-28 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
Influence of shear stress applied during flow stoppage and rest period on the mechanical properties of thixotropic suspensions
我们研究了几种触变悬浮液的固体力学性能作为其流动停止和其在其固态老化过程中施加的剪切应力历史的函数。我们表明，它们的弹性模量和屈服应力强烈依赖于在它们的固-液转变过程中施加的剪切应力（即，在流动停止期间），而仅在该转变之前或之后施加相同的应力可能仅引起二阶效应：机械性能对预剪切历史和静止时施加的剪切应力的依赖性可以忽略。我们还发现，悬浮液的年龄与结构化率，几乎不依赖于应力的历史。我们提出了一个物理草图的基础上冻结的微观结构，其各向异性取决于在液-固过渡期间施加的应力来解释为什么机械性能强烈依赖于这种应力。这张草图指出了内力在胶体悬浮液行为中的作用。最后，我们简要地讨论了这种现象的宏观后果，并显示使用控制应力流变仪的重要性。
2008-10-20 cond-mat.soft physics.class-ph
Surface tension and the mechanics of liquid inclusions in compliant solids
Eshelby的夹杂物理论对材料和结构的力学有着广泛的影响，包括复合材料理论、断裂理论和塑性理论。然而，它不包括表面应力的影响，最近已被证明控制许多软材料，如凝胶，弹性体和生物组织的过程。为了将Eshelby的夹杂物理论推广到软材料，我们考虑了各向同性、可压缩、线弹性固体中的液体夹杂物。我们解决了个别拉伸夹杂物周围的位移和应力场，占体积弹性的固体和表面张力（\textit{i.e.}各向同性应变无关的表面应力）的固液界面。表面张力显著地改变夹杂物的形状和刚度以及其近场和远场应力场。这些现象强烈地依赖于内含物半径$R$与弹性毛细血管长度$L$的比值。当夹杂物小于$100L$时，表面张力是显著的。虽然Eshelby理论预测，液体夹杂物一般降低弹性固体的刚度，我们的研究结果表明，液体夹杂物实际上可以取代固体时，$R<3L/2$。有趣的是，当$R=3L/2$时，表面张力掩盖了液体包裹体的远场特征。这些结果从测量生物组织中的局部应力到确定软复合材料的破坏强度具有深远的应用。
2014-09-06 cond-mat.soft
The role of crosslinking density in surface stress and surface energy of soft solids
表面应力和表面能是决定任何材料表面性质的两个基本参数。虽然人们普遍认为液体的表面应力和表面能是相同的，但软聚合物凝胶中这两个参数之间的关系仍有争议。在这项工作中，我们测量的表面应力和表面能的软硅凝胶与不同重量比的交联剂在软润湿实验。在临界密度$k_0$以上，发现表面应力随交联密度显著增加，而表面能保持不变。在这种情况下，我们可以估计非零的表面弹性模量，也随着交联剂的比例增加。通过比较软凝胶的表面力学与它们的本体流变学，发现临界密度$k_0$附近的表面性质与聚合物网络的潜在逾渗转变密切相关。
2021-11-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Yield Stress and Compliance in Active Cell Monolayers
生物组织的流变学在从器官形成到癌症侵袭的许多过程中起着重要作用。在这里，我们使用一个多相场模型的运动细胞，以模拟活跃的组织单层内的微观流变学。当未受干扰时，组织表现出由细胞运动性和变形性调节的固体状状态和流体状状态之间的转变-空间细胞-细胞排斥和细胞表面张力的能量消耗的比率。当扰动时，固体组织表现出屈服应力行为，探针粒子运动开始的阈值力在接近固体到液体的转变时消失。这种运动的开始在低和高变形性区域中是质的不同的。在高变形性下，组织在固体时是无定形的，其顺应性地响应于变形，并且探针向运动的过渡是平滑的。在低变形性下，单层更有序，更硬，运动的开始似乎不连续。我们的研究结果表明，不同类型组织中的细胞或纳米颗粒转运可能是根本不同的，并指出了可以控制的方法。
2022-03-03 cond-mat.soft physics.bio-ph
Modelling of initially stressed solids: structure of the energy density in the incompressible limit
针对松弛构型未知或不存在的弹性体建模问题，采用初始应力材料理论纳入变形梯度与初始应力张量，推导理论适用性条件及本构限制起源，探讨不可压缩材料建模并优化能量密度结构以提升数值鲁棒性。
2024-08-24 cond-mat.soft
A Solid-Based Approach for Modeling Simple Yield-Stress Fluids: Rheological Transitions, Overshoot and Relaxation
Kyungpook National University（庆北国立大学）；Ajou University（亚洲大学）
本文提出了一种基于固体的本构方程，用于描述简单屈服应力流体的流变特性，该模型能够准确预测启动剪切过程中的应力超量，揭示超量源于均质机制而非等向硬化或空间非均质微结构演变。
2026-06-04 cond-mat.soft physics.flu-dyn
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
Criticality in sheared, disordered solids. I. Rate effects in stress and diffusion
利用分子动力学模拟研究了二维和三维二元Lennard-Jones玻璃在剪切无序固体中的速率效应。在准静态（QS）制度，系统表现出临界行为：雪崩的大小是幂律分布的最大截止发散与增加系统的大小$L$。随着应变速率的增加，系统远离临界屈服点，平均流变应力以应变速率的幂函数形式增加，其指数为$1/β$，即Herschel-Bulkley指数。有限尺寸标度崩溃被用来测量$β$以及表征相关长度的发散的指数$ν$。每个粒子的应力和动能随应变经历波动，其比例为$L^{-d/2}$。由于系统中最大的雪崩按$L^α$缩放，这意味着$α< d/2$。粒子扩散速率在饱和之前以速率递减的幂函数形式发散。扩散的标度理论推导出使用QS雪崩率分布和推广到有限应变率制度。该理论用于不同系统尺寸的塌陷曲线，并确认$β/ν$。
2021-04-09 cond-mat.soft
Geometric Theory of Mechanical Screening in two-dimensional solids
本文提出了一种针对广义固体中应力屏蔽的几何理论，揭示了局部应力松弛模式的四极子本质，并指出六角相可由力学性质定义且可能存在于非晶材料中。
2023-01-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Field theory for amorphous solids
低温下的玻璃在其固有状态附近波动;玻璃状异常反映了这些状态的结构。最近，从过冷液体到胶体和颗粒材料，对玻璃材料中的长程应力相关性进行了大量的观察，但没有一个共同的解释。在这里，它示出，使用固有状态的场论，长距离应力相关性遵循单独的力学平衡，与明确的预测在2和3维的应力相关性。“状态方程”有关的波动所施加的应力推导，以及场方程，固定在任意几何形状的应力的空间结构。最后，在三维非晶系统中识别出一个新的全息量。
2018-08-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Pressure fluctuations in isotropic solids and fluids
比较各向同性的固体和流体在施加的体积或压力，我们调查各种相关的瞬时压力和它的理想和多余的贡献。着重于压缩模量K，强调可以通过比较共轭系综中的应力波动来直接获得弹性模量的应力波动表示（没有微观位移场）。通过计算NPT系综压缩模量的Rowlinson应力波动表达式K_row，这一点得到了证明。理论和数值计算表明，K_row| P = P_id（2 - P_id/K），其中P_id是理想压力贡献。
2013-05-07 cond-mat.soft
Cell divisions suppress dynamical correlations in solid tissues
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Center for Systems Biology Dresden（德累斯顿系统生物学中心）；Ruđer Bošković Institute（鲁杰尔·博什科维奇研究所）
研究通过二维弹性塑性模型探讨细胞分裂如何抑制组织中的集体动态，发现其在维持边缘稳定性的同时抑制了细胞重组的广泛雪崩。
2026-05-12 cond-mat.soft physics.bio-ph
Creep and Fracture of a Protein Gel under Stress
已知生物材料如蛋白质或多糖凝胶定性地表现为软固体并且在外部载荷下破裂。结合光学和超声成像剪切流变学，我们表明，蛋白质凝胶的失败的情况是让人想起脆性固体：后的主要蠕变制度，其特征在于幂律行为的指数是完全占线性粘弹性，骨折成核和增长的垂直剪切，到凝胶的突然破裂。一个单一的方程占这两个连续的过程很好地捕捉完整的流变响应。破坏时间与所施加的剪应力遵循幂次递减规律，类似于固体的Basquin疲劳定律。这些结果是在最近的纤维束模型，包括损伤积累的弹性纤维和蛋白质凝胶作为模型，脆性样软固体的协议。
2014-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.bio-ph
The plane stress state of residually stressed bodies: a stress function approach
平面弹性薄板的应力状态，以及几何对称的三维固体的应力状态，实际上是二维问题。本文研究了度量不协调二维弹性材料的应力平衡态。该解决方案是由标量应力函数，推广艾里应力函数，这是由几何相容性条件。我们开发了一个微扰近似方法来解决这个应力函数，适用于任何本构关系。我们适用于一个胡克固体的情况下，解决典型的例子中，经典的艾里方法是不准确或不适用的方法。结果表明，在以前的作品中得到的数值结果吻合良好。
2015-10-12 cond-mat.soft math-ph math.MP
Stress relaxation in a perfect nanocrystal by coherent ejection of lattice layers
我们发现，一个小晶体被困在一个潜在的井，并与自己的流体接触，响应大的压缩应力的一种新的机制-整个固体-流体界面的完整的晶格层的转移。此外，当固体受到流体中建立的动量脉冲的冲击时，相干喷射的晶格层带走一定量的能量和动量，导致计算的声子吸收谱中的尖峰。除了与小尺寸固体的稳定性和失效的研究相关外，这种相干纳米粒子可用于制造原子线或单层膜。
2007-07-17 cond-mat.soft
Surface sulci in squeezed soft solids
软固体的挤压、生物组织的受限生长以及诸如凝胶的软弹性固体的溶胀可以在它们的表面处产生大的压缩应力。这导致这种固体的光滑表面在其应力超过临界值时变得不稳定。以前的表面不稳定性分析假设二维平面应变条件，但在实验中，各向同性应力往往导致复杂的三维硫化模式。在这里，我们将展示如何出现这种不同的形态通过数值模拟的横向压缩刚性夹紧弹性层。对于不可压缩的固体，接近不稳定阈值，沟出现的I形线与他们的邻居正交对齐;在较高的压缩，他们是Y形的，更喜欢一个六边形的安排。与此相反，高度可压缩的固体，当挤压时，显示只有一个sulcified相，其特征在于由一个六边形的沟网络。
2014-05-28 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Gradients in solid surface tension drive Marangoni-like motions in cell aggregates
活细胞和组织的表面张力来源于细胞骨架内非平衡主动应力的产生。在这里，使用激光烧蚀，我们产生梯度的表面张力的细胞聚集体作为模型的简单组织。这些主动表面应力的梯度驱动大规模和快速的环形运动。随后，随着应力的重新积累，运动自发地逆转，细胞返回到它们的原始位置。正向和反向运动都类似于粘性流体中的马兰戈尼流。然而，运动比粘弹性松弛的时间尺度快，并且表面张力梯度与表面处的机械应变成比例。此外，由于主动应力，表面张力梯度和表面应变都取决于骨料的体积。这些结果表明，表面张力可以诱导快速和高度相关的弹性形变，以维持组织的形状和配置。
2022-08-01 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
A plate theory for nematic liquid crystalline solids
我们推导出一个Föppl-vonKármán型固体液晶板的本构模型，其中的指向矢可以或可以不自由旋转相对于弹性网络。为了获得简化的二维模型，我们依赖于将非线性固体的变形分解为弹性形变和自然形状变化。所得到的平衡方程的完整解包括变形位移场和应力场。该模型方程适用于广泛的薄体受到光热刺激和机械载荷。为了说明，我们考虑某些可逆的自然形状变化的简单系统是无应力的，和他们的同行，自然变形被阻止和内部应力出现。更一般的问题可以在同一框架内处理。
2020-07-24 cond-mat.soft
Creep and fluidization in thermal amorphous solids
当受到恒定的机械载荷时，许多非晶态固体显示出幂律蠕变，随后是流化。对这些过程的基本理解还远远没有实现。在这里，我们表征蠕变和流化的介观粘塑性模型的基础上，包括热激活屈服事件和广泛分布的能量障碍，这可能会降低局部变形的影响下。我们与流化前观察到的蠕变指数的屏障分布的宽度和屈服事件后的应力再分布的具体形式。我们发现，安德拉德蠕变是伴随着局部应变硬化驱动的应力重分布，并发现流化指数依赖于所施加的应力。模拟结果解释的平均场分析的光，并应有助于合理化的蠕变现象的非晶态固体。
2016-10-22 cond-mat.soft
Dynamic fragmentation of residually stressed solids: From microscopic instabilities to universal scaling
Indian Institute of Science, Bangalore（印度科学研究所班加罗尔分校）
研究通过高速冲击实验和微机械模型揭示残余应力固体动态碎裂的通用缩放规律，发现碎片尺寸分布遵循指数衰减并可归一化为单一主曲线。
2026-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Noise spectra in the reversible-irreversible transition in amorphous solids under oscillatory driving
本文研究了二维非晶态固体在循环驱动下的应力起伏。已知的是，该系统对于小驱动振幅组织成可逆状态，并且对于高驱动振幅保持在不可逆状态，并且临界驱动振幅将两种状态分开。在这里，我们研究的时间序列的应力波动以下和以上的可逆-不可逆的转变。在不可逆的制度以上的过渡，应力波动的功率谱是广泛的，并具有$1/f^α$形状与$1< α<2$。我们发现，低频噪声功率的峰值附近的应力，直流屈服发生，这是符合预期的行为在系统中进行非平衡相变。
2019-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Granular solids transmit stress as two-phase composites
本文提出基于两相复合材料视角的颗粒固体应力理论，通过思想实验、应力方程解及有效介质近似，为推广至非边际稳定颗粒固体奠定基础。
2023-12-22 cond-mat.soft
Universality of the angled shear wave identity in soft viscous solids
本文将斜剪切波恒等式方法从弹性固体推广到含粘性耗散的软粘弹性固体，考虑横向各向同性，推导色散关系，并证明预测粘性材料应力需同时测量波速与波衰减。
2024-02-26 cond-mat.soft
Singular travelling waves in soft viscoelastic solids of rate type
本文研究速率型软粘弹性固体中的剪切波传播，在有限应变和不可压缩条件下将标准线性固体模型推广到三维大振幅运动，并针对不同客观应力率解析获得了光滑与不连续行波解，揭示了稳态冲击对应力松弛时间的敏感性及其存在的条件性。
2023-09-09 cond-mat.soft math-ph math.MP
Elastic heterogeneity of soft random solids
通过双管齐下的方法研究了软随机固体弹性性质的空间不均匀性。首先，研究了弹性自由能的非局部唯象模型。这具有淬火随机内核，其引起残余应力和拉梅系数的随机性。其次，半微观模型网络的副本统计力学的探索。半微观模型的Goldstone波动再现唯象模型，并通过这种对应关系的残余应力和拉梅系数的统计特性推断。涉及的残余应力的相关性被发现是长程和受一个通用的参数，也给出了平均剪切模量。
2006-10-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Dissipative anomalies of stresses in soft amorphous solids: footprints of density singularities
本文基于Onsager理想湍流理论框架，研究软非晶固体零温下塑性应力耗散的结构起源，证明密度奇异性可引发应力降，揭示无热无序系统流动对应低Besov正则性的粗粒度NDE方程紫外不动点解。
2025-02-20 cond-mat.soft math-ph math.MP
Proper formulation of viscous dissipation for nonlinear waves in solids
为了模拟固体中的非线性粘性耗散运动，声学物理学家通常在弹性应力张量σ中加入点线性项{E}，即拉格朗日应变张量E的材料时间导数，该应力张量σ是从应变能量密度e=e（trace（E），trace（E^2），trace（E^3））的三阶（有时是四阶）展开得到的。在这里，它表明，这种做法，这已被广泛使用，在过去的三十年左右，是物理错误的，至少有两个原因，它应该得到纠正。一个原因是弹性应力张量σ是不对称的，而点（E）是对称的，使得σ + σ ^T <> 0的运动将引起没有粘性悬挂的弹性应力。另一个原因是点{E}是标架不变的，而σ不是，因此观察者变换会改变总应力的弹性部分，而不是改变耗散部分，从而违反了材料标架无关的基本原理。这些问题可能会对软固体中的非线性剪切波传播产生严重的后果，正如这里所看到的一个几乎不可压缩的软固体中的扭结的例子。
2013-03-07 cond-mat.soft
On interface waves in misoriented pre-stressed incompressible elastic solids
一些关系，根本解决界面波问题，提出。这些方程允许导出明确的长期方程的问题，涉及波局部化的平面边界附近的各向异性弹性半空间，如瑞利，肖尔特，或斯通利波。它们是迅速获得的，而不求助于斯特罗形式主义。作为应用，本文讨论了非线性预变形不可压半空间的Stoneley波传播问题和界面稳定性问题。上半空间和下半空间由相同的材料制成，受到相同的预应力，并且沿着共同的主平面刚性结合。然而，该平面中的主轴不重合，并且在上半空间的主轴与下半空间的主轴之间的角的平分方向上研究波的传播。
2013-04-23 cond-mat.soft
