Crack and pull-off dynamics of adhesive, viscoelastic solids
当弹性体与配合面快速分离时，粘弹性相对于其绝热或平衡值显著增加了感知的粘附力。在这里，我们报告的模拟刚性圆柱体和粘弹性半空间之间的粘附接触揭示了最大的工作中的粘附在中间拉脱速度。最大拉伸力还单调增加的拉脱速度和裂纹尖端的速度，根据Dupnson-Brener的方法。正如理论预测的那样，随着粘附范围的增加，断裂模式从界面裂纹扩展过渡到准均匀粘结断裂。
2021-08-05 cond-mat.soft
Transition from viscoelastic to fracture-like peeling of pressure-sensitive adhesives
我们调查的过程中缓慢展开的一卷典型的压敏胶，透明胶带，在其自身重量。探测剥离速度下降到nm/s的分辨率，这是三个数量级低于早期的测量，我们发现，速度仍然是非零的。此外，速度与相对湿度相关。湿度增加导致吸水，使粘合剂更弱，更容易剥离。在非常低的湿度下，粘合剂变得如此坚硬，以至于它主要弹性响应，导致类似于界面断裂的剥离过程。我们提供了一个定量的了解剥离速度在这两个制度。
2022-01-19 cond-mat.soft
Modelling viscoelastic adhesion and friction in sliding contact mechanics
本研究通过新能量方法探讨稳态滑动中粘弹性材料的粗糙粘附接触，揭示小/大尺度粘弹性对粘附强度、摩擦及能量释放率的影响，并获实验支持。
2024-11-12 cond-mat.soft
Size effects in adhesive contacts of viscoelastic media
从粘弹性基底上分离刚性球体所需的最大力是否取决于接触半径的初始值？文献中报道的实验和理论研究给出了相反的反应。在这里，我们试图回答上述问题，利用一个完全确定性的模型，其中粘合剂的相互作用所描述的Lennard-Jones潜力和粘弹性行为与标准的线性固体模型。当接近和缩回阶段在准静态条件下执行时，基底表现为弹性介质，并且如预期的，拉脱力Fpo（即，最大张力）与加载结束时达到的最大接触半径Amax无关。相反观察到尺寸依赖性效应（即，当发生瞬态效应时，由于接触面积越大，参与耗散的主体体积的尺寸越大，因此拉脱力Fpo随amax而变化。结果还讨论了粘弹性裂纹Rewerson的理论，这是修改捕获尺寸效应相关的最大。
2022-02-04 cond-mat.soft
Adhesive contact of elastomers: effective adhesion energy and creep function
对于弹性体的粘附接触，我们提出的表达式来量化的粘弹性响应的影响，有效的粘附能作为一个函数的接触边缘速度。我们提出的表达式是简单的分析功能的蠕变响应，并应适用于实验数据分析方面测得的流变学。我们还强调了在接触边缘的局部应力场和宏观远程加载（远场）之间的耦合作用。我们发现，增长和后退接触之间的对比源于耦合的粘弹性响应的影响，而在接触边缘的分离过程同样受到粘弹性在这两种情况下。
2009-06-11 cond-mat.soft
On the long and short-range adhesive interactions in viscoelastic contacts
最近，摩擦学家对粘弹性断裂中的速率相关现象表现出越来越大的兴趣。然而，在某些情况下，矛盾的结果，尽管使用类似的理论模型。出于这个原因，我们试图阐明的影响，长距离和短距离的附着力上的拉脱力的粘弹性介质的接触，利用最近开发的数值模型。我们发现，在长距离粘附的限制下，卸载速度对拉脱力的影响很小，这是接近布拉德利预测的刚体。在这种情况下，分离过程的特征在于接触区域的均匀键断裂，并且粘性耗散涉及散装材料。对于中（短）程粘附，拉脱力反而是拉脱速度的单调递增函数，并且在高速下，达到作为绝热表面能的函数的平台。在这种情况下，分离过程类似于圆形裂纹的打开，并且粘性耗散局限于接触边缘。
2022-02-04 cond-mat.soft
Theory of viscoelastic adhesion and friction
本文提出了一种新的线性粘弹性材料与匀速运动的刚性基底的粘附接触理论。尽管该系统的非保守行为，封闭方程的接触问题可以严格制定的形式的局部能量平衡。在无粘合剂接触的情况下，这等同于加强存储到粘弹性材料中的总能量的稳定性。然而，在界面粘附的存在下，非保守项的出现导致在接触后缘和前缘处的能量释放率G1和G2的不同值。具体地说，本理论预测的非单调趋势的G1和G2作为压头速度的函数，以及一个非常显着的增强滞后摩擦由于粘附和粘弹性之间的耦合，相比无粘合剂的情况下。这两个预测与现有的实验数据非常吻合。
2022-09-14 cond-mat.soft
Dependence of Adhesive Friction on Surface Roughness and Elastic Modulus
当粘性弹性体材料以低速在硬粗糙表面上滑动时，有两种主要的耗散机制控制摩擦力如何随滑动速度变化：粘弹性耗散和粘性耗散。为了区分这些耗散机制的贡献，我们已经测量了摩擦剪切应力交联聚二甲基硅氧烷（PDMS）在三个不同的粗糙表面的相似的表面化学在近六十年的滑动速度。结果表明，所观察到的摩擦是由粘附耗散，而不是粘弹性耗散。弹性体摩擦的先前模型假设粗糙度仅通过接触面积的量来影响粘合剂耗散;相比之下，我们发现从宏观到原子的所有长度尺度上发生的粗糙度引起的振荡影响粘合剂耗散的分子过程。虽然以前已知粗糙度引起的振荡会影响粘弹性耗散，但这是首次证明这些振荡也控制摩擦的粘合剂组分的行为。最后，虽然理论预测，粗糙摩擦应该是独立的弹性模量（$E'$），我们表明，一个强烈的依赖于模量，与摩擦剪切应力缩放为$E'^{1/2}$。当以这种方式进行分析时，来自四种不同模量和三种不同粗糙度的数据可以折叠到一条通用曲线上，以描述软材料的速度依赖性摩擦。总之，这项调查揭示了新的光的摩擦的粘合剂成分，以及它如何取决于粗糙度和刚度的材料。
2021-10-02 cond-mat.soft
Contact Formation and Viscoelastic Detachment in Non-Circular Soft Adhesive Contacts
Indian Institute of Science（印度科学学院）
本文通过PDMS交叉圆柱实验，研究非圆形软质黏着接触的形成与脱离，发现接触形成遵循面积等效缩放，脱离受几何和历史依赖的耗散分离支配，建立了可描述卸载响应的黏弹性模型。
2026-08-17 cond-mat.soft
Data-Driven Discovery of Composition-Dependent Constitutive Models for Hyperelasticity and Viscoelasticity of Digital Materials
Columbia University（哥伦比亚大学）；University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
该研究提出数据驱动的多材料本构建模框架，推广Bergström-Boyce公式，用于数字材料超弹性与粘弹性建模，可捕获依赖成分与速率的力学行为且保证热力学一致性。
2026-09-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cs.AI
Influence of Visco-elastic Nature on the Intermittent Peel Front Dynamics of the Adhesive Tape
我们调查的粘弹性性质的粘合剂上的间歇剥离前动态的影响，通过延长最近推出的模型剥离胶带。由于时间和速率依赖的变形的粘合剂在固定条件下测量，在将适用于不稳定的间歇剥离动力学的粘弹性效应的关键步骤是引入一个动态化方案，消除了明确的时间依赖性的动态变量。我们发现对比的影响，粘弹性的贡献在不同地区的磁带质量，辊的惯性，和拉速度。由于模型的声能耗散取决于剥离前沿的性质及其动态演变，辊惯性和牵引速度的组合效应使得声能对于小带质量和低牵引速度更嘈杂，而对于低带质量、辊惯性的中间值和高牵引速度则是突发式的。通过计算最大李雅普诺夫指数和分析模型声能信号的幅值和持续时间的统计分布来量化变化。观察到单级和两级幂律分布。指数之间的标度关系推导表明，对应于大值的事件大小和持续时间的指数完全由那些小的值。标度关系被发现是满意的，在所有的情况下研究。有趣的是，我们发现只有五种类型的模型声发射信号之间的剥离前配置的众多可能性。
2017-08-13 cond-mat.soft
Enhancement of adhesion strength in viscoelastic unsteady contacts
提出一种通用能量方法研究粘弹性材料非稳态粘附接触，揭示了加载历程下粘附与滞后损耗的相互作用导致粘附强度增强的两种机制，并给出正确计算能量释放率的数学程序。
2024-08-29 cond-mat.soft
Quantitative analysis of the debonding structure of soft adhesives
我们实验研究了三种不同模型的胶粘剂在脱粘的第一阶段成核空穴的生长动力学。这些粘合剂的材料性质的范围从更液体状的材料到软的粘弹性固体，并且通过小应变振荡剪切流变学以及大应变单轴延伸来仔细表征。剥离实验是在探针钉装置上进行的。使用剥离过程的高对比度图像和精确的图像分析工具，我们量化了空腔的总投影面积、平均空腔形状和生长速率，并将这些观察结果与材料特性联系起来。然后，这些测量值用于访问校正的有效应力和应变曲线，可以直接与单轴拉伸的结果进行比较。
2013-05-03 cond-mat.soft
Interface stabilization in adhesion caused by elastohydrodynamic deformation
本文研究软探针脱粘对粘弹性聚合物薄膜界面不稳定性的影响，发现软探针的弹性流体动力变形可抑制Saffman-Taylor不稳定性，并提出了稳定化起始的标度关系。
2023-09-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Debonding of a soft adhesive fibril in contact with an elastomeric pillar
软胶粘材料原纤维的脱粘准则是压敏胶带剥离能定量模型化的关键因素。在这篇文章中，我们提出了一个实验研究的商业丙烯酸粘合带从PDMS弹性体的一个单一的微米柱的顶面脱离。在实验期间，柱和粘合剂在接触之后以恒定的位移速率分离，导致粘合剂材料的原纤维的形成、伸长和最终分离。一个系统的研究使我们能够揭示幂律的最大力和临界伸长率的原纤维在脱粘作为一个功能的圆柱形支柱的直径，控制的原纤维的直径。证明临界伸长率的标度律出现作为第一步的软粘合剂材料的原纤维的脱粘标准的理解。此外，在大支柱直径的分离过程中观察到三重剥离线处的粘弹性指状突起。我们报告的手指的波长和穿透长度似乎与基于纯弹性力学响应的现有模型一致。
2022-08-23 cond-mat.soft
A structurally frame-indifferent model for anisotropic visco-hyperelastic materials
发展有限应变各向异性粘弹性介质理论的主要理论问题之一在于材料对称群的正确定义及其随时间的演化。在本文中，这一问题进行了深入的讨论，并通过引入一个新的各向异性的重塑方程与结构框架的无差异原则，要求每一个非弹性理论的基础上的乘法分解的变形梯度必须遵守。通过引入一个完全由弹性应变能和耗散密度两个标量函数决定的新的（重塑）平衡方程，得到了耗散过程的演化规律。适当选择的耗散函数，使我们能够减少所提出的模型的Ericksen各向异性流体，当变形足够慢，或各向异性超弹性固体快速变形。最后，几个原型的例子进行了讨论，突出弛豫时间的本构响应中的作用。
2020-07-26 cond-mat.soft
Deep learning-based prediction of time-resolved adhesive forces in viscoelastic Hertzian contacts
Chair of Cyber-Physical Systems in Mechanical Engineering, Technische Universität Berlin（柏林工业大学机械工程系网络物理系统主席）；TriboDynamics Lab, Department of Mechanics, Mathematics and Management, Polytechnic University of Bari（巴里理工大学力学、数学与管理系摩擦动力学实验室）
研究针对软机器人等领域中快速预测粘弹性接触响应的挑战，训练标量条件、序列到序列的深度学习模型，引入FMS表示，经多种架构训练比较，最佳模型有LSTM架构，能快速预测力轨迹，为数值评估提供替代，可用于控制应用。
2026-10-05 cond-mat.soft cs.AI cs.LG
Adhesion and non-linear rheology of adhesives with supramolecular crosslinking points
软质超分子材料是设计创新和高度可调粘合剂的希望所在。这些材料由通过强相互作用部分官能化的聚合物链组成，所述部分有时被称为“粘着剂”。为了系统地研究缔合基团的存在对超分子胶粘剂脱粘性能的影响，一系列的超分子模型系统已被表征的探针粘性测试。这些模型材料，由线性和低分散性的聚（丙烯酸丁酯）链官能化的中间由一个单一的三脲贴纸，能够自关联的六个氢键和范围内的分子量（Mn）在5和85公斤/摩尔之间。相同材料的线性流变学和纳米结构（称为“PnBA 3U”）是先前研究的对象1，2。在室温下，聚合物通过氢键缔合形成棒状聚集体，当\textless{}为40 kg/mol时，聚集体呈束状，表现出软弹性材料的性质（G' \textgreater{}、\textgreater{} G“和G'~ $ω$ 0）。对于更高的Mn，长丝随机取向和聚合物显示出交叉向粘性行为，虽然终端松弛没有达到实验频率窗口。然而，所有这些材料显示出相似的粘合性能，其特征在于内聚失效模式和低脱粘能（对于100 $μ$ m/s的脱粘速度，W adh \textless{} 40 J/m 2）。在粘附力测试过程中观察到的剥离机制已经详细研究了我们的第3组开发的图像工具分析。在剥离过程中，由在粘合剂层中生长的空腔覆盖的投影面积的测量可用于估计空腔壁中的真实应力，从而表征在粘合力测试本身期间薄层的原位大应变变形。该分析特别揭示了Mn \te…
2016-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Bulk and fracture process zone contribution to the rate-dependent adhesion amplification in viscoelastic broad-band materials
本文通过边界元数值模拟研究刚性压头从粘弹性宽带材料卸载时的速率依赖性粘附增强，确定了不同材料指数下实现最大拉脱力所需的最小接触半径，并与 Persson-Brener 理论及 PDMS 实验结果对比，揭示了断裂过程区贡献与体相耗散同量级，从而指出当前模型的局限。
2024-07-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Depth-dependent hysteresis in adhesive elastic contacts at large surface roughness
接触力-压痕深度测量在接触实验涉及顺应性材料，如聚合物和凝胶，显示滞后回线的大小取决于最大压痕深度。这种深度相关的滞后（DDH）是不能用经典的接触力学理论解释，被认为是由于材料的粘弹性，塑性，表面聚合物交错，和水分等的影响，它已被观察到，DDH的能量损失最初增加，然后减少与粗糙度。一位作者提出了一个力学模型的基础上发生的粘附和粗糙度相关的小尺度不稳定性来解释DDH。然而，该模型仅适用于无限小的表面粗糙度的制度，因此，它不捕捉在大粗糙度制度的能量损失与表面粗糙度的减少。基于Maugis-Dugdale的弹性粘附接触理论和Nayak的粗糙表面理论，提出了一种适用于大表面粗糙度区域的新的力学模型。该模型捕捉的趋势，减少能量损失的粗糙度增加。它还捕捉实验观察到的能量损失的最大压痕深度，材料和表面特性的依赖关系。
2018-03-20 cond-mat.soft
Mesoscale modeling of the rheology of pressure sensitive adhesives through inclusion of transient forces
为了最佳应用，压敏粘合剂必须具有介于粘塑性固体和粘弹性液体之间的流变性能。这种粘合剂可以通过乳液聚合生产，得到分散在水中并含有长链丙烯酸聚合物的胶乳颗粒。当乳液干燥时，胶乳颗粒聚结并形成粘合剂膜。干燥样品的流变性能被认为是由原始胶乳颗粒之间的界面区域所主导的，但是流变性能和胶乳颗粒性能之间的关系知之甚少。在本文中，我们表明，它是可能的，通过一个介观模拟模型来描述的压敏胶粘剂的本体流变学。为了达到实验的时间和长度尺度，每个乳胶颗粒仅由一个模拟颗粒表示。该模型受到振荡剪切流和拉伸流。简单的数量级估计的模型参数已经导致半定量的协议与实验结果。我们表明，包括瞬态力的模型中，即与以前的配置的记忆力，是必不可少的正确预测的线性和非线性特性。
2011-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.comp-ph
A Physics-Informed Data-Driven Discovery for Constitutive Modeling of Compressible, Nonlinear, History-Dependent Soft Materials under Multiaxial Cyclic Loading
本文提出一种物理信息机器学习框架，结合GPR与LSTM建模多轴循环加载下软材料的非线性历史相关粘弹性行为，并通过热力学约束验证了其准确性与鲁棒性。
2025-07-16 cond-mat.soft
Rate-dependent adhesion of viscoelastic contacts. Part II: numerical model and hysteresis dissipation
本文提出了一个数值模型来描述刚性球形压头与粘弹性粗糙基底之间的粘附法向接触。该模型考虑耗散过程的假设下，粘弹性损失是本地化的（微）接触线。数值预测，然后与实验测量结果进行比较，这表明一个强大的粘附滞后主要是由于粘性能量耗散发生在拉脱。这种滞后是令人满意的接触模型，它允许区分由于材料耗散的能量损失，由于弹性不稳定的粘附滞后。我们的分析表明，分离表面所需的拉脱力受到分离速率和均方根粗糙度振幅的强烈影响，但几乎不受卸载开始的最大载荷的影响。此外，从光滑接触到粗糙接触时观察到的分离接触和非接触区域的边界线的增加对粘性耗散的影响可以忽略不计。这种增加远不如接触面积的减小显著，因此接触面积的减小是控制有效表面能强烈减小的主要参数。
2020-12-14 cond-mat.soft
Rate-dependent elastic hysteresis during the peeling of Pressure Sensitive Adhesives
自20世纪50年代以来，压敏粘合剂（PSA）剥离过程中的粘附能的建模受到了广泛关注，揭示了旨在解释其在大多数基材上的高粘附性的几个因素，例如粘合剂的柔软性和强粘弹性行为、粘合剂层的低厚度及其由刚性背衬的限制。最近的调查粘合剂的探针粘性方法也揭示了在脱粘过程中的空化和拉丝机制的重要性，强调大变形的影响和相关的非线性响应的材料，这也干预剥离过程中。虽然所有这些成分的复杂耦合的全球建模仍然是一个艰巨的问题，我们在这里报告一些关键的实验和建模参数，应该构成向前迈出的重要一步。我们首先测量一个非平凡的依赖性的粘附能量的加载几何形状，即通过剥离角的影响，这被发现是可分离的剥离速度的依赖。这是第一次，我们的知识，这种粘附能量依赖于剥离角进行了系统的研究和明确的证明。其次，我们揭示了一个独立的强大的影响的大应变流变的粘合剂上的粘附能。我们完成这两个测量与剥离区域的显微镜调查。我们讨论了现有的建模，根据这些测量和最近的软材料力学参数，显示PSA剥离过程中的粘附能不应该与界面应力奇异性的传播。相关的变形机制实际上位于整个粘合剂厚度上，并且在PSA剥离期间的粘附能量应该与粘性摩擦和速率依赖性弹性滞后的能量损失相关联。
2015-05-20 cond-mat.soft
On the effective surface energy in viscoelastic Hertzian contacts
软物质的粘弹性和速率依赖性粘附导致难以模拟与粘弹性半空间接触的刚性球体的“相对简单”问题。由于这个原因，在描述表面相互作用和粘性耗散过程的近似通常采用在文献中。在这里，我们开发了一个完全确定性的模型，在该模型中，粘合剂的相互作用所描述的Lennard-Jones势和材料的行为与标准的线性固体模型。正常的加载-卸载循环在不同的行驶条件下进行。当加载是在准静态条件下进行，因此，卸载开始从一个完全放松状态的材料，有效的表面能被发现单调增加的接触线速度达到一个渐近值在高卸载速率。这一结果与已有的粘弹性裂纹扩展理论相一致。如果加载和卸载以相同的非零驱动速度进行，因此卸载从材料的非松弛状态开始，则有效表面能Δγeff与接触线速度的趋势由双对数图中的钟形函数描述。当接触线速度小于使粘弹性模量的切向损耗最大的接触线速度时，Δγeff出现峰值。此外，我们表明，Gent\&Schultz假设部分作品在这种情况下，粘性耗散不再是本地化沿接触周边，但它也发生在散装材料。
2021-07-08 cond-mat.soft
Incremental dynamics of prestressed viscoelastic solids and its applications in shear wave elastography
提出有限应变粘弹性固体的广义增量动力学理论，兼容GOH和KVFD模型，经实验与仿真验证，可准确预测色散曲线并实现无需本构参数的预应力量化，适用于高频高分辨率剪切波弹性成像。
2025-06-28 cond-mat.soft physics.bio-ph
Modeling of the equilibrium component of the stress tensor of filled elastomeric materials with taking into account the Mullins softening effect
弹性体是粘弹性材料，其性能显著依赖于加载速率。这些材料所经受的实际应力是平衡项和耗散（非弹性）项之和。在非常低的加载速率下，我们可以消除时间效应的显著影响，并将材料建模为超弹性。本文考虑了平衡应力的实验测定和随后的数学描述的特点。验证所提出的方程已进行了一系列的实验-循环单轴试验的基础上，相同的基质，但不同的填料含量和不同的最大变形程度下的材料样品。
2018-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Simulation of fiber-reinforced viscoelastic structures subjected to finite strains: multiplicative approach
本研究致力于纤维增强复合材料结构的几何非线性模拟。本文对乘性方法在复合材料粘弹性模拟中的适用性进行了评价，并提出了一些改进意见。为了在局部压缩纤维屈曲的应用中获得更高的精度，引入了一个新的超弹性势族。这个家庭使我们能够占可变的临界压应力，这取决于纤维-基体相互作用。对于粘弹性的模拟，实施了变形梯度的公认的Sidoroff分解。为了解释基质材料的粘度，使用Simo和Miehe（1992）的模型;实现了高效的无迭代算法。纤维的粘度同样描述的乘法分解的变形梯度，导致一个标量微分方程，提出了一个有效的无迭代算法的隐式时间步进。新的迭代方法的精度和收敛性进行了测试和比较，标准计划实施牛顿迭代。为了证明该方法的适用性，加压多层复合管建模，所谓的拉伸反转现象再现和解释。应力分布是由一个半解析的程序，它可以作为一个基准有限元计算。最后讨论了参数辨识问题。
2018-06-07 cond-mat.soft physics.app-ph
Variation-matching sensitivity-based virtual fields for hyperelastic material model calibration
University of Michigan（密歇根大学）
本文提出基于变分和分析微分的灵敏度虚拟场方法，用于自动校准超弹性材料模型，提高参数识别的鲁棒性和效率。
2025-09-03 cond-mat.soft
Composition-dependent nonlinear viscoelastic-viscoplastic behavior and constitutive framework for digitally mixed polymers spanning the glass transition
Department of Mechanical Engineering, Columbia University（哥伦比亚大学机械工程系）
该研究针对PolyJet打印的Agilus与Vero数字混合聚合物，建立统一本构模型，捕捉其组分依赖的非线性粘弹粘塑性行为，可预测未校准混合物响应，为多材料结构设计提供基础。
2026-09-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A Bayesian Surrogate Constitutive Model to Estimate Failure Probability of Rubber-Like Materials
在这项研究中，弹性体材料的随机本构建模方法的发展，考虑材料行为及其预测的不确定性。这一努力导致了一个示范的确定性方法的错误相比，概率的方法，以计算故障的概率。首先，贝叶斯线性回归模型的校准方法是采用卡罗尔模型表示的超弹性本构模型。基于极大似然估计（MLE）和最大先验（MAP）估计对模型进行了校正。其次，高斯过程（GP）作为一种非参数的方法被用来估计弹性体材料的概率行为。该方法利用L-BFGS方法计算GP中径向基核的超参数。为了证明模型校准和不确定性传播，这些方法进行了两个实验数据集的硅基和聚乙烯基粘合剂，从每种材料的四个样品。这些不确定性源于模型、测量等。最后，通过建立基于失效延伸随机本构模型的极限态函数，对这些数据集进行了一阶可靠性方法（FORM）分析和粗蒙特卡罗（CMC）模拟的失效概率计算分析。此外，敏感性分析被用来显示每个参数的重要性，在故障概率。结果表明，该方法不仅适用于超弹性材料的不确定性量化和模型校正，而且适用于超弹性材料的失效概率计算。
2020-10-25 cond-mat.soft
Enhancement of adhesion strength through microvibrations: modeling and experiments
针对软界面粘附性能的理论与实验缺乏对比的问题，通过刚性球压头从振动粘弹性基底卸载的实验与集总力学建模，揭示了微振动提升粘附强度的规律及机制。
2024-12-13 cond-mat.soft
3D printable strain rate-dependent machine-matter
机械物质是设计先进功能材料的主要范式，机械超材料和超器件是其中重要的子类别。这些概念的各种令人兴奋的应用最近已被证明，从奇异的机械性能，以类似设备和自适应功能。然而，迄今为止发表的绝大多数研究都集中在此类器件的准静态行为上，忽略了它们丰富的动态行为。最近，我们提出了一类新的应变率相关的机械超材料，其由双梁（即，粘弹性双层梁）。这种双梁的屈曲方向可以通过施加的应变率来控制。然而，所提出的方法受到一个主要的限制：3D打印这种双梁与这样一个“强”的差分应变率相关的响应是非常具有挑战性的。在这里，我们提出了一种替代方法，只需要一个“弱”的微分响应和合理设计的几何工件来控制双梁的屈曲方向。我们提出了一个分析模型，描述了所有可能的几何设计和超弹性以及粘弹性的组合，导致所需的应变率相关的屈曲方向切换的景观。我们还演示了如何使用多材料和单材料3D打印技术来制造具有微米级和亚微米分辨率的拟议双梁。更重要的是，我们展示了弱差分响应的要求如何消除了对多材料3D打印的需求，因为激光加工参数的变化足以实现有效的差分响应。最后，我们使用相同的3D打印技术来生产应变率相关的夹持机构，作为潜在应用的展示。
2022-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Polyurea-Graphene Nanocomposites -- the Influence of Hard-Segment Content and Nanoparticle Loading on Mechanical Properties
本研究探讨了基于IPDI的聚氨酯（PUa）纳米复合材料的线性粘弹性对硬段重量分数和xGnP负载的依赖性，发现HSWF显著影响刚度，而xGnP负载影响有限，并开发了基于分数微积分的流变模型以描述材料在宽温度和频率范围内的行为。
2023-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
