Prescribing patterns in growing tubular soft matter by initial residual stress
初始残余应力普遍存在于生物组织和软物质中，并对生长诱导的模式选择产生重要影响。在这里，我们证明了这种效果的实验，让软管生长在存在或不存在初始残余应力，并通过观察不同的生长模式的演变。这些实验促使我们模拟机制在发挥作用时，一个不断增长的双层管状器官自发地显示其内表面上的屈曲模式。我们证明，不仅差异生长，几何形状和弹性，而且初始残余应力分布，施加显着的影响，这些模式的现象。规定初始残余应力分布提供了一种替代的或更有效的方式来实现可生长生物组织或软物质的图案选择。这些结果也显示了4D生物模拟打印协议或控制水凝胶致动器的设计的希望。
2020-09-10 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
Bulk and interfacial stresses in suspensions of soft and hard colloids
我们探讨了颗粒的柔软度和内部结构对胶体悬浮体的本体和界面流变学性质的影响。我们探测体应力通过常规的流变学，通过测量流动曲线，剪切应力与应变率，软，可变形的微凝胶颗粒和近硬球状二氧化硅颗粒的悬浮液的悬浮液。类似的行为被认为是这两种颗粒在悬浮液中的浓度高达随机紧密堆积的体积分数，在最近的理论预测亚微米胶体。瞬态界面应力的测量通过分析由悬浮液和它们自己的溶剂之间的界面形成的图案，由于广义的Saffman-Taylor流体动力学不稳定性。在奇怪的散装行为，我们发现，微凝胶和硬颗粒悬浮液表现出截然不同的界面应力特性。我们认为，这种令人惊讶的行为主要是由于颗粒内部结构的差异（微凝胶的聚合物网络与二氧化硅颗粒的致密固体），而不仅仅是柔软性。
2014-11-09 cond-mat.soft
Theory of the colossal Van-der-Waals binding in soft and hard condensed matter
提出了一个简单的理论，色散的分子结合异常高的幅度，由于增强的极化率。到目前为止，文献中已经考虑了两种导致极化率增强的替代方法：（i）振动能级间隙变窄，如我们关于假设的激子物质所提出的，以及（ii）组成原子的里德堡态中的巨大电偶极子，如吉尔曼关于建造球形闪电的神秘物质所提出的。我们现在结合这两种机制，以获得巨大的结合能的具体表达式。这个问题的例子是一个三能级系统耦合到伞模式的氨分子。还讨论了增强极化率分子设计的其他可能性。巨大的范德华束缚最有可能在硬凝聚态物质中实现，而在软凝聚态物质中可能不太可能。
2005-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
Anomalous Shear Stress Growth During Relaxation of a Soft Glass
本文结合实验与EP-PLY弹塑性模型，揭示软玻璃在小应变阶跃后出现异常应力增长和非单调松弛，归因于局部应变状态的残余各向异性。
2025-06-05 cond-mat.soft
Time-aging time-stress superposition in soft glass under tensile deformation field
本文研究了Laponite（一种典型的软玻璃材料）水悬浮液的老化薄膜在恒定的工程正应力所产生的蠕变流场中的拉伸变形行为。Laponite的水性悬浮液显示出老化行为，其中其经历其弹性模量以及其特征松弛时间的时间依赖性增强。然而，在施加正应力的情况下，老化速率降低，并且在高应力的极限下，老化停止，此时悬架经历塑性形变。总体而言，观察到在小法向应力下在短蠕变时间内发生的老化与在大法向应力下在长蠕变时间内发生的老化相同。这一观察使我们能够提出一个老化时间-过程时间-法向应力叠加原理，它可以通过进行短时间试验来预测较长时间的流变行为。
2010-06-10 cond-mat.soft
Stress Relaxation in Aging Soft Colloidal Glasses
研究了人工合成粘土Laponite在水溶液中施加阶跃应变的应力松弛行为。应力表现出两步衰减，从中提取的慢松弛模式作为样本年龄和施加的阶跃应变变形的函数。有趣的是，我们估计的慢时间尺度随着应变振幅的增加而显着增强。我们认为，该系统最终探索更深的部分，其能源景观后的步骤应变的应用。
2010-03-25 cond-mat.soft
Sub-wavelength surface IR imaging of soft-condensed matter
本文介绍了一种利用相位匹配光学参量振荡器激光器和原子力显微镜作为探测器的亚波长红外表面成像技术。该技术采用了一种新的表面激发照明方法，同时进行化学映射和AFM形貌成像的图像分辨率为200 nm。该方法通过聚苯乙烯微结构成像来证明。
2010-10-28 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.ins-det
To roll or not to roll(?) is the yield stress (in soft particulate gels)
本研究通过粗粒化模拟发现，软颗粒凝胶中屈服应力的产生不仅源于吸引相互作用和聚集，更关键在于键合颗粒间相对旋转运动的微观约束，为该材料的工程应用提供了微观力学新见解。
2025-03-21 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
Shape transitions in a soft incompressible sphere with residual stresses
残余应力可能出现在弹性体中，这是由于由塑性形变、热或生长过程驱动的微结构中的失配的形成。它们在生物体中特别普遍，是动态重塑过程的结果，旨在优化对环境物理力的整体结构反应。从力学的角度来看，残余应力的经典建模通过引入一个虚拟的不相容状态，收集每个材料点周围的局部松弛状态。在这项工作中，我们采用了另一种方法的基础上的应变能函数，构成只依赖于变形梯度和残余应力张量。特别是，我们的目标是研究的形态稳定性的不可压缩的球体，由新胡克材料和给定的分布的残余应力。首先，我们使用增量变形法对预应力实心球进行线性稳定性分析。边际稳定性条件作为控制参数的函数给出，该控制参数是代表残余应力特征强度的无量纲变量。其次，我们进行有限元模拟，使用混合配方，以调查后屈曲形态在完全非线性政权。考虑到不同的分布的残余应力，我们发现，不同的形态转变发生在材料域周围的环向残余应力达到其最大压缩值。结果提供了有用的指导方针，以设计变形软球，例如通过控制残余应力，通过主动变形。最后，他们提出了一个可行的解决方案，在软组织，如实体肿瘤的残余应力的无损表征。
2017-09-23 cond-mat.soft
Stress Softening Damage in Strongly Nonlinear Viscoelastic Soft Materials A Physics Informed Data Driven Constitutive Model with Time Temperature Coupling
本文提出一种物理信息数据驱动本构模型，通过嵌入Clausius-Duhem不等式约束损伤变量并结合时间卷积网络，统一描述强非线性粘弹性软材料在时间-温度耦合下的应力软化与Mullins效应，并经Abaqus/Explicit验证有效。
2025-07-16 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
Tuning residual stress, directional memory and aging in soft glassy materials
针对软粒子胶体玻璃，通过周期性应力控制振荡训练在屈服点成功退火残余应力与方向性记忆，揭示了应力分布矩的物理意义，并验证了该方法在触变二氧化硅凝胶等无序材料中的通用性。
2024-02-13 cond-mat.soft
Guided waves in pre-stressed hyperelastic plates and tubes: Application to the ultrasound elastography of thin-walled soft materials
薄壁软组织（例如，二尖瓣、动脉和膀胱）和使用中的薄壁人造软生物材料的原位机械表征具有很大的挑战性，并且难以通过常用的测试方法来解决。在这里，我们调查的属性集中声辐射力产生的导波浸没预应力板和管，并表明他们可以解决这一挑战。为此，我们进行了（i）基于有限变形理论中的增量波动的理论分析和（ii）有限元模拟。我们的分析导致了一种新的方法，基于超声弹性成像成像的弹性性能的预应力薄壁软组织和人工软材料在一个非破坏性和非侵入性的方式。为了验证理论和数值解，并证明相应的方法在实际测量中的实用性，我们进行（iii）实验聚乙烯醇冻凝胶phantomy浸入水中，使用Verasonics V1系统配备了L10-5换能器。最后，该方法的潜在临床应用进行了讨论。
2020-08-31 cond-mat.soft
Ultraslow dynamics and stress relaxation in the aging of a soft glassy system
我们使用线性流变学和多散斑动态光散射（MDLS）来研究由多层囊泡组成的凝胶的老化。光散射数据表明，通过一个不寻常的超低速弹道运动的凝胶重排。对于流变学和MDLS，观察到随样品年龄$t_{w}$的动态显著减慢，特征弛豫时间缩放为$t_{w}^μ$。我们发现这两种技术的老化指数相同的$μ=0.78$，这表明它们探测类似的物理过程，即施加或内部应力的松弛流变学或MDLS，分别。一个简单的唯象模型来解释所观察到的动态。
2001-09-06 cond-mat.soft
Direct evidence of plastic events and dynamic heterogeneities in soft-glasses
通过使用流体动力学模拟的局限和浓缩的乳液液滴，我们调查的性质，在软玻璃动力学的空间非均匀性，并提供定量测量的屈服应力阈值附近的塑性事件的统计特征。以上的屈服应力，我们的研究结果表明存在一个有限的应力相关尺度，它可以直接映射到{ \it cooperativity规模}，最近在文献中引入捕获非局部效应的软玻璃动力学。在这一制度中，出现了一个单独的边界（壁）流变具有更高的流动性比散装，强调在近壁自发分离的塑料事件。在屈服应力附近，合作规模不能估计有足够的精度，系统显示出明显的应力相关性规模的增加，而塑性事件表现出间歇性的聚类时间，没有优先的空间位置。与液滴界面运动相关的时空相关性的定量测量是发现屈服应力阈值下长程非晶有序的关键。
2014-02-18 cond-mat.soft
On the weak nematic elasticity and soft deformation modes
本文研究了具有小变形和转动的不可压缩非经典弹性力学的一般情况。结果表明，只有当自由能中存在特定的玻恩项时，内自旋转动才是重要的。分析了具有三个转动自由度和标量序参量的自由能体系的热力学稳定性条件和软变形模的存在性。结果表明，软变形模式并不总是存在的。如果满足软模存在的条件，并且没有玻恩项，则应力张量是对称的。证明了无穷小Warner势满足这些条件。当应力对称性只能近似地假设时，自由能和应力的简化的、“简化的”关系式被导出。简化公式，它保留了一般的稳定性条件和软变形的存在条件，也可以很容易地计算应力-应变-旋转关系。
2003-05-29 cond-mat.soft
Large deformation and instability of soft hollow cylinder with surface effects
表面应力在经典弹性理论中一直被忽略，但近年来在高变形软固体力学中却成为一个重要的研究课题。本文分析了表面应力对软质空心圆柱体变形和失稳的影响。将表面能密度函数引入超弹性理论的本构模型中，得到了在均布压力加载和几何翻转条件下，空心圆柱体变形的显式解。发现表面张力对软圆柱的变形有明显的影响。具体而言，表面刚度抵抗变形，但残余表面应力倾向于更大的变形。探讨了表面应力对空心圆柱失稳的影响。对于压力加载和几何外翻条件，折痕的临界条件的显着变化，发现通过改变表面参数。研究结果表明，在有限变形条件下，表面能对软质空心圆柱体的变形和失稳均有明显的影响。所得结果将有助于更准确地理解和预测软结构的力学行为。
2017-12-10 cond-mat.soft
Transport of soft matter in complex and confined environments
本文探讨以布朗运动为基础，结合软物质特性与流体动力学能量输入，在复杂受限环境中实现纳米尺度组织与输运的新物理模式。
2025-06-06 cond-mat.soft
Three-dimensional compaction of soft granular packings
采用三维非光滑接触动力学模拟方法，分析了由软（弹性）球形颗粒组成的组件在堵塞状态之后的压实行为。粒子的组件的特征在于使用的包装分数，配位数，和冯米塞斯应力分布的粒子内的围压增加的演变。堆积分数增加并趋向于接近$1$的最大值，并且平均配位数作为堆积分数的平方根而增加。随着围压的增加，观察到的过渡从一个粒状材料的剪切应力分布的指数尾巴的连续的材料，其特征在于高斯样分布的剪切应力。我们开发了一个方程，描述了作为所施加的压力的函数的填充分数的演变。这个方程，基于颗粒应力张量的微观力学表达，赫兹接触定律的小变形的限制，以及填充分数和颗粒的协调之间的幂律关系，提供了良好的预测从堵塞点到非常高的密度，而不需要调整任何参数。
2021-08-27 cond-mat.soft
Soft Dissipative Modes in Nematodynamics
本文分析了五参数Leslie-Ericksen-Parodi（LEP）本构方程（CE）描述的单轴各向异性液体中可能出现的软和半软耗散模。在类似的弹性情况下，软耗散模式理论上不会对流动造成阻力，使应力张量的粘性部分的相应分量无效，并且不会对耗散做出贡献。类似于弹性固体理论，这种效应是由临界热力学稳定性引起的。在一个特定的旋转正交坐标系，其一个轴是沿导演的分析是平凡化。我们证明，根据接近的材料参数的边际稳定性条件，LEP CE描述了整个品种的软，半软和硬的行为的粘性液体。当仅有的剪切耗散模式是软的时，应力张量的粘性部分是对称的，并且用各向同性粘性缩放的应力的LEP CE被减少到单参数的应力-应变率各向异性关系。当附加的伸长耗散模式也是软的，这个比例关系没有额外的参数，并表明耗散总是小于在各向同性相。简单的剪切和简单的拉伸流动说明了这些效应。
2003-10-22 cond-mat.soft
Elastoviscoplastic rheology and ageing in a simplified soft glassy constitutive model
屈服应力流体表现出丰富的流变现象。除了在稳态流动曲线中定义屈服应力的存在之外，这包括在许多材料中，在小振幅振荡剪切中在几十年的频率上相当平坦的粘弹性谱;在突然施加小剪切应变之后的缓慢应力松弛;在剪切启动中的应力过冲;在施加低于屈服应力的剪切应力之后的对数或次线性幂律蠕变;在施加高于屈服应力的剪切应力之后，蠕变随后屈服;在大振幅振荡剪切中的丰富特征的Lissajous-Bowditch曲线; Bauschinger效应，其中材料的有效屈服应变在一个方向上的应变下降低，在相反方向上的先前应变之后;上下剪切速率扫描中的滞后;和（在某些材料中）触变性和/或流变老化。一个关键的挑战是开发一种本构模型，该模型包含足够的基本介观物理，以具有对刚刚描述的流变行为的全部范围的有意义的预测能力，仅具有少量的模型参数，并且还足够简单用于计算流体动力学以预测复杂几何形状中的流动，或者由于即使在简单几何形状中的自发对称性破缺不稳定性而产生的复杂流动。在这里，我们介绍这样一个模型，广泛使用的软玻璃流变模型的动机，并表明它捕捉到所有上述流变学特征。
2020-03-25 cond-mat.soft
Confinement controls the creep rate in soft granular packings
本研究针对软颗粒堆积体蠕变行为的调控问题，通过对水凝胶球堆积体施加全局约束应力的落球实验，发现两种蠕变机制并可通过重标统一，证明外载可精细调控软材料体相蠕变。
2024-04-08 cond-mat.soft
Fracture Toughness and Maximum Stress in a Disordered Lattice System
研究了无序点阵系统中的断裂问题。在我们的系统中，粒子最初排列在三角形晶格上，每个最近邻对与随机选择的软或硬胡克弹簧连接。每个弹簧都有一个共同的应力阈值，在该阈值处弹簧被切断。我们做一个初始裂纹，并垂直于裂纹扩展系统。我们发现，在应力-应变曲线中的最大应力大于那些在系统中只有软或硬弹簧（均匀系统）。在某些无序系统中，推进断裂所需的能量也较大，这表明断裂韧性提高。能量的增加是由以下两个因素引起的。一个是软弹簧能够比硬弹簧保持更大的能量。另一种是在无序系统中，随着断裂面的弯曲，切割弹簧的数量增加。
2008-12-29 cond-mat.soft
Stress-stress Correlations Reveal Force Chains in Gels
我们研究了软颗粒凝胶中微观应力的空间相关性，采用二维和三维数值模拟。我们使用一个最近开发的理论框架预测的非晶组装的非热晶粒，获得刚性下的外部负载的应力-应力相关性的分析形式。这些相关性在傅立叶空间中表现出夹点奇异性，导致实空间中的长程相关性和强各向异性，这是颗粒固体中力链的起源。我们的分析模型颗粒凝胶在低颗粒体积分数表明，在这些软材料中的应力-应力相关性具有非常相似的颗粒状固体的特性，可以用来识别力链。我们发现，应力-应力相关性可以区分软从刚性凝胶网络和强度模式反映的剪切模量和网络拓扑结构的变化，由于固化过程中出现的刚性结构。
2022-10-28 cond-mat.soft
Multicyclic modelling of softening in biological tissue
在本文中，我们推导出一个模型来描述与循环软化，通常被称为应力软化，生物软组织的重要非弹性特征。这里开发的模型包括多个应力-应变循环的概念，最大应变值的增加。该模型利用了与碳填充橡胶硫化橡胶和软生物组织相关的循环软化之间的相似性。给出了非线性横观各向同性弹性响应模型、应力松弛模型、残余应变模型和残余应变蠕变模型。这些想法，然后结合横向各向同性版本的阿鲁达-博伊斯八链模型开发的本构关系，能够准确地表示软生物组织的多循环软化。为了建立该模型的有效性，我们比较了它与实验数据从三个周期性单轴测试样品，一个取自\textit{Manduca sexta}（烟草天蛾）毛虫和其他两个样品取自人体主动脉，一个在纵向和其他在圆周方向。该模型被发现非常适合这些实验数据。{关键词：}马林斯效应，应力松弛，残余应变蠕变，生物组织，横观各向同性。{MSC型号：} 74 B20、74 D10、74 L15、92 C10
2020-05-18 cond-mat.soft
Geometric evolution as a source of discontinuous behavior in soft condensed matter
几何演化是许多物理现象的基本方面。在本文中，我们考虑的几何结构，经历拓扑变化的演变。拓扑变化发生在物体的形状演变时，它要么分裂，要么收敛到自身形成一个环。对象拓扑的更改基本上是离散事件。我们考虑如何在几何演化过程中出现的不连续性，通过表征可能的拓扑事件和分析相关的源项的基础上的几何不变量的演化方程。我们表明，离散性质的拓扑变化导致不连续的源项，传播到物理变量。
2019-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Memory of shear flow in soft jammed materials
本文结合实验与大规模模拟，揭示软堵塞材料在流动停止后的应力松弛源于流动诱导的弹性应力畴和粒子堆积重组，表明流动过程可编码并存储可提取的记忆。
2023-11-30 cond-mat.soft
A mode-coupling theory for the pasty rheology of soft glassy materials
本文介绍了一个简单的模式耦合模型，用于计算水流作用下的浓悬浮物。该模型表现出一个堵塞过渡，和应力与剪切速率的关系，这是非常相似的实验结果。也就是说，对于较高的剪切速率，牛顿状态或屈服应力之后是应力的缓慢变化，而对于非常大的剪切速率，牛顿状态或屈服应力之后是表观牛顿状态。另一个惊人的结果是，在振荡应变下，即使在堵塞状态下，系统也表现出依赖于应变幅度的弛豫时间。
1998-05-28 cond-mat.soft
On Kinetic Equations for Collisional Dynamics of Active Soft Condensed Matter
我们考虑了一种新的方法来描述的复杂系统的集体行为的数学生物学的基础上的发展方程的观察系统。事实上，这种动力学进化的表述似乎是直接的数学上完全一致的公式，它模拟了生物系统的集体行为，因为动力学理论中的传统状态概念更为微妙，而且它是生物种群的一个隐含特征。
2017-08-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
Shear banding as a cause of non-monotonic stress relaxation after flow cessation
本研究通过模拟软玻璃流变学模型，揭示流动停止前剪切带的存在导致非单调应力松弛，其机制为剪切带衰减与受挫局部应力的缓慢释放，并预测该现象广泛存在于无序软固体中。
2025-01-21 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
Aging in a Colloidal Glass in Creep Flow: Time-Stress Superposition
本文研究了锂皂石水悬浮液在蠕变过程中的老化行为。我们观察到，粘弹性行为是时间依赖性的，是强烈的变形场的影响，效果是已知的，由于老化和复兴。我们表明，无论强度的变形场（剪切应力）和年龄，当施加的时间尺度与系统的主要松弛模式进行归一化，得到普遍的老化行为，证明时间应力叠加，在各种软材料的现象，可能是通用的。
2008-03-03 cond-mat.soft
Non-invasive measurement of local stress inside soft materials with programmed shear waves
本文提出一种基于声弹性成像的方法，通过测量编程声辐射力诱导的剪切波速度，在未知材料本构参数的情况下无损推断软材料局部应力，并在水凝胶和骨骼肌中验证了其应用潜力。
2025-06-04 cond-mat.soft physics.app-ph
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
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
An active soft condensed matter approach to the Physics of living systems
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
本文通过简单易懂的语言介绍软主动物质物理及其在生命科学中的相关性，强调其在理解生物过程中的潜力，并提供基础概念和核心思想。
2026-04-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Micromechanical description of the compaction of soft pentagon assemblies
我们通过数值模拟分析了由软五边形通过经典库仑摩擦相互作用组成的组件的各向同性压缩。通过比较五边形和圆形软颗粒的堆积，讨论了颗粒初始形状的影响。我们表征的包装分数，弹性模量，和微观结构（颗粒重排，连通性，接触力和颗粒应力分布）作为施加的应力的函数的演变。两个系统的行为相似;填充分数增加，并逐渐趋向于最大值$ϕ_{max}$，其中体积模量发散。在微观尺度上，我们表明，颗粒重排发生，甚至超越堵塞状态，平均协调增加的平方根的包装分数，力和应力分布变得更加均匀的包装分数的增加。软五边形比圆形五边形呈现更大的粒子重排，并且这种行为与摩擦成比例地减小。有趣的是，颗粒之间的摩擦也有助于两种系统中接触力网络的更好均匀化。从颗粒应力张量的表达，我们开发了一个模型，该模型描述的压实行为作为施加的压力，杨氏模量和颗粒的初始形状的函数。这个模型，解决了联合演变的颗粒连接和接触应力，提供了出色的预测从堵塞点到非常高的密度。
2020-12-13 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
Inhomogeneous shear flows in soft jammed materials with tunable attractive forces
我们进行分子动力学模拟，以表征发生在软堵塞材料的非均匀剪切流。我们使用粗糙的墙壁施加一个简单的剪切流和研究的非热运动的堵塞组件的软粒子，无论是纯粹的排斥相互作用，并在存在一个额外的短程吸引力的不同强度。在稳态下，当剪切速率变小时，所有系统都出现明显的流动不均匀性。偏离线性流动的幅度更大，并且当引力强度增加时，其寿命变得非常长，但与永久剪切带不同。流动不均匀性发生在由动态和静态屈服应力值限定的应力窗口中。吸引力增强了流动的不均匀性，因为它们加速应力松弛，从而有效地使系统更接近不均匀性最明显的屈服应力状态。目前的情况下，了解颗粒粘附剪切本地化的影响，这是基于详细的分子动力学模拟与现实的颗粒相互作用，定性不同于以前的定性解释和特设的理论建模。
2011-11-25 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
Mechanical rejuvenation and over-aging in the soft glassy rheology model
通过软玻璃流变学（SGR）模型的随机模拟，研究了玻璃的机械年轻化和过老化。应变和应力控制的变形周期为广泛的负载条件进行了分析和比较的模型聚合物玻璃的分子动力学模拟。结果表明，变形的原因主要是年轻化，而过时效只发生在很低的温度，小应变，并为高的初始能量状态。尽管SGR模型中的蠕变顺应性表现出完全老化独立于施加的载荷，但在非线性蠕变制度中的大应力引起构型变化，导致应力循环后探测的弛豫时间谱的复兴。然而，在恢复期间，由于内部应变的集体松弛，恢复活力的状态迅速返回到原始老化轨迹。
2008-07-04 cond-mat.soft
Wall slip and bulk yielding in soft particle suspensions
我们模拟了一个密集的非热悬浮液的软颗粒之间的硬壁剪切的规定粗糙度的轮廓，使用的方法，充分考虑到流体力学的溶剂之间的颗粒，颗粒和壁之间，以及固体力学的颗粒形状的变化。因此，我们捕捉到广泛观察到的现象的弹性流体动力学壁滑移，其中的软颗粒在剪切变形和电梯远离壁轻微，留下一个薄的润滑溶剂层的高剪切。对于施加的应力低于材料的体积屈服应力，我们表明所观察到的壁滑移是由这个薄的溶剂层。在较高的应力，它是由一个额外的贡献所产生的前几层的颗粒附近的壁的fluidation增加。通过系统地改变壁的粗糙度，我们量化了随着壁粗糙度的增加而抑制滑移。对于光滑的壁，滑动从根本上改变了稳态整体流动曲线的剪切应力作为剪切速率的函数，通过赋予一个分支的表观（滑动诱导）流，甚至为$σ<σ_y$，如实验所见。我们还阐明了滑动的动态屈服后，施加一个恒定的剪切应力的影响，表征批量屈服出现的时间尺度，并在该滑移第一套。
2021-02-13 cond-mat.soft
Dynamics of microstructure anisotropy and rheology of soft jammed suspensions
我们探索了最近提出的本构模型预测的流变学，该模型用于从颗粒水平动力学导出的软弹性颗粒的堵塞悬浮液[Cuny等人，物理修订信函127，218003（2021）]。我们的模型预测，由平流和接触弹性之间的相互作用所支配的微观结构的各向异性的取向，在屈服和流动中起着关键作用。它产生的法向应力差对屈服准则和Trouton比有显著影响。它会引起非平凡的瞬态，如应力过冲的剪切速率，流动停止后的残余应力和幂律衰减的剪切速率在蠕变的步骤增加。最后，它解释了崩溃的储能模量，测量平行叠加产生的悬浮液。
2022-01-05 cond-mat.soft
Understanding rheological hysteresis in soft glassy materials
受最近软玻璃材料流变滞后实验研究的启发，我们数值研究了简单屈服应力流体和粘度分叉屈服应力流体中的应变率扫描。我们的模拟向下，然后向上的应变率扫描，在流动性模型和软玻璃流变模型内进行，成功地捕捉到实验观察到的单调下降的流变滞后回线的面积与扫描时间在简单的屈服应力流体，和钟形的滞后回线面积对扫描时间的依赖粘度分叉流体。我们提供的参数解释这两种不同的功能形式的简单和粘度分叉流体的不同倾向，形成剪切带在扫描过程中，并表明，我们的模拟捕获的带状行为确实同意实验报告。我们还讨论了非弹性和粘弹性流体之间的滞后行为的差异。我们的模拟定性同意这里讨论的四种不同的软玻璃材料的实验数据。
2017-02-26 cond-mat.soft
Localized and extended dynamical correlation lengths in jammed packings of soft athermal disks under slow shear
采用分子动力学模拟方法研究了有限速率剪切作用下非热软圆盘填料堵塞的动力学行为。特别是，我们调查的空间结构的应力降事件，这有望提供有关塑性的信息。研究应力降事件中的位移场，我们发现在低速率极限下有两种性质不同的事件：局部事件和扩展事件。我们进一步研究了事件的时间演化，并澄清这两种类型的事件是由于振荡运动的应力，这是唯一的有限速率剪切下的系统。两种类型的事件之间的区别在于事件所处的状态：当局部事件发生在塑性事件期间时，扩展事件发生在弹性分支中。
2021-04-17 cond-mat.soft
High-speed photoelastic tomography for axisymmetric stress fields in a soft material: temporal evolution of all stress components
提出结合高速偏振相机的光弹性层析成像方法，重建软材料静态与动态 Hertz 接触中的全部轴对称应力分量，并通过理论解和冲击力标度律验证其准确性。
2023-11-15 cond-mat.soft physics.optics
Elastic wave velocities in finitely pre-stretched soft fibers
本文基于 small-on-large 理论建立有限预拉伸软纤维的弹性波传播模型，给出并验证P/S波速度公式，揭示本构、可压缩性、预应力及弦-梁振动竞争的影响。
2021-01-30 cond-mat.soft
Yield stress, heterogeneities and activated processes in soft glassy materials
软玻璃质材料的流变行为基本上是由剪切力和固有的缓慢动力学之间的相互作用引起的。这种竞争可以用微观理论来描述，它可以被看作是一种非平衡模式耦合理论。流变学的这种统计力学方法导致了一系列详细的理论预测，其中一些仍在等待实验验证。我们提出了新的，初步的，在这个理论框架内的屈服应力，流动不均匀性和激活过程的描述结果。
2002-09-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Integrated photoelasticity in a soft material: phase retardation, azimuthal angle and stress-optic coefficient
该研究通过球体压注明胶凝胶实验，结合偏振相机测量与Hertzian接触理论，验证积分光弹性可重建软材料三维应力场。
2022-07-08 cond-mat.soft physics.optics
Maximum Entropy and the Stress Distribution in Soft Disk Packings Above Jamming
我们发现，最大熵假设可以成功地解释混乱的机械稳定的包装软，各向同性的压力，无摩擦的磁盘上面的干扰过渡的颗粒的紧凑的集群上的应力分布。我们表明，在我们的二维情况下，它变得有必要考虑不仅是应力，而且麦克斯韦-克雷莫纳力瓦面积，作为一个约束变量，确定应力分布。力瓦面积的重要性已经在早期对理想化力网络集合的计算中提出。
2015-07-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
