Cavity Growth in Soft Solids
软质聚合物基固体材料可以定义为弹性模量低于1 MPa的固体材料。为了在保持固体特性的同时获得如此低的模量，所有这些材料都是基于将液体状基质保持在一起的固定点（交联、物理相互作用）的网络。由于它们不能流动，非常大的变形将导致断裂或气蚀。本文讨论了一个新的实验数据，它表明在软的近弹性固体中空穴的生长经历了一个从应力控制的生长（当初始空穴尺寸大于Gc/E时）到能量激活的生长（当初始空穴尺寸小于Gc/E时）的转变。重要的材料长度尺度Gc/E表示膨胀空腔所需的表面能与弹性模量之间的比率。这种能量激活的生长状态是由于亚稳态溶液的存在，并且对于薄于1000 Gc/E的层显著增加了表观空化应力。
2004-04-21 cond-mat.soft
Exploring structural inhomogeneities in glasses during cavitation
采用大尺度分子动力学模拟了$10^6$粒子系统，研究了致密非晶态固体对体积连续膨胀的响应.我们发现，空间均匀的玻璃态变得不稳定，通过形成空腔，这最终导致失败。通过扫描通过广泛的密度和温度范围内，我们确定的状态点发生不稳定性，从而提供所得玻璃相的共存密度的估计。长寿命的，不均匀的配置与负压的证据被发现，其中冻结的玻璃结构包含球形空腔或网络的空隙空间。此外，我们证明了滞后效应的发生时，空泡固体被压缩，以恢复致密的玻璃态。结果，获得新的玻璃态，其压力由于由膨胀-压缩循环产生的小密度不均匀性而不同于初始状态。
2015-09-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Intimate Relationship between Cavitation and Fracture
近三十年前，力学领域被警告软材料中空化过程的模糊性质[Gent，A.N.，1990.橡胶中的气穴现象：一个警示性的故事。橡胶化学与技术，63（3）]。从那时起，关于推动这一失败过程的机制的辩论一直在进行。本文采用高精度的体积控制空泡膨胀过程，揭示了空泡与断裂的密切关系。结合Griffith的启发制定裂纹扩展，和Gent的启发制定空腔膨胀，我们表明，尽管明显的复杂性的断裂模式，压力-体积响应遵循一个可预测的path. In对比现有的研究，无论是模型和我们的实验都能够跟踪整个过程，包括不稳定的分支，通过控制空腔的体积。此外，这个最小的理论框架是能够解释在以前的实验中的模糊性，揭示了存在的亚稳态，可以导致一阶转变在断裂开始。在剪切模量在25-246 [kPa]范围内的PDMS样品中进行的简单理论和所有实验结果之间的一致性证实了空穴和断裂在驱动膨胀过程中一起起作用。通过这项研究，我们还确定了PDMS的断裂能，并显示其显着依赖于应变硬化。
2019-03-12 cond-mat.soft physics.app-ph
On the possibility of homogeneous nucleation of water droplets and/or ice crystals during the bounces of a cavitation bubble
已知声空化在过冷水中触发冰成核。在文献中已经提出了几种相互竞争且仍有争议的机制，这些机制与气泡崩溃结束时气泡附近的压力场有关。气泡动力学的数值模拟表明，在气泡膨胀的反弹主要崩溃后，气泡核心温度达到远低于0 °C的值约500 ns的时间周期。在这些时间间隔期间，气泡中存在的水蒸气在回到蒸气区域之前探索相图的液体和固体区域。在近似成核动力学计算的基础上，我们研究了在这些漂移过程中，液滴在气泡核中均匀成核的程度。我们还讨论了成核团簇到达气泡壁并在周围液体中触发冰成核的可能性，如果后者是过冷的。
2018-10-19 cond-mat.soft physics.chem-ph
Modeling cavitation and fibrillation in elastomers and adhesives. Part I: Cohesive instability
Cornell University（康奈尔大学）；University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）
本文基于粘合不稳定性提出一种梯度增强连续框架，研究弹性体中气泡形成机制，无需预存缺陷，为后续损伤、断裂和耗散模型提供基础。
2026-03-18 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
Symmetries and invariant solutions of the wave equation for shear disturbances in soft solids
应用李群方法确定了描述软固体中剪切弹性扰动的三阶非线性方程的对称性。导出了该方程的不变解，结果表明，它们可以表示传出或传入的指数衰减或无界扰动。
2023-03-02 cond-mat.soft
Microscopic Mechanism of Shear Bands in Amorphous Solids
在非晶态固体中产生剪切带的剪切局部化的基本不稳定性，尽管在实验和理论上进行了大量的研究，但仍然是未知的。由于这是金属玻璃失效的主要机制，因此了解不稳定性对于找到如何稳定此类材料以防止剪切局部化的趋势是非常宝贵的。在这封信中，我们解释了剪切局部化剪切下的机制，这是外观的Eshelby样的四极奇点组织的非仿射塑性流动的非晶态固体到剪切带的高度相关线。我们证明了解析，这种高度相关的解决方案，其中$\C N$四极对齐相同的取向时，应变是足够高的最低能量状态。这条线与压应力成45度角。
2012-11-06 cond-mat.soft
Shear Induced Fluidization Of Thermal Amorphous Solids
通过计算机模拟研究了非晶态固体在外加载荷作用下的剪切诱导流化过程，研究了变形态的弛豫动力学。对热玻璃材料进行恒速率的简单剪切变形。在非仿射位移场的基础上，研究了剪切局部化和塑性形变随应变的不均匀性。均方位移显示了随着应变颗粒的流动性增强，表明材料的流化。利用时间关联函数，我们估计了剪切玻璃的弛豫时间。当材料失去其固体性质并最终变成液体状时，观察到弛豫时间的显著减少直到屈服点。最后，通过计算剪切应力松弛，研究了静态试样的记忆对剪切熔融玻璃流变特性的影响。我们发现，在我们的系统中，一个有限的持续残余应力，持续时间超过实验观察时间。
2021-12-05 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
Transport Phenomena and Structuring in Shear Flow of Suspensions near Solid Walls
在本文中，我们应用格子玻尔兹曼方法和扩展到颗粒悬浮液介绍了Ladd等人。研究的传输现象和结构效应的颗粒悬浮在流体附近的剪切固体壁。我们发现，一个颗粒自由区附近的墙壁，它有一个宽度取决于剪切速率和颗粒浓度。壁导致在低浓度下形成平行颗粒层，其中每层的颗粒数量随着到壁的距离的增加而减少。
2004-11-24 cond-mat.soft
Strain energy function for isotropic non-linear elastic incompressible solids with linear finite strain response in shear and torsion
我们发现各向同性不可压缩固体的应变能函数表现出线性关系的剪切应力和剪切量之间，扭矩和扭曲量之间，当受到大的简单剪切或扭转变形。它包含了著名的新胡克模型和穆尼-里夫林模型，但也可以容纳其他项，作为主应变不变量的某些任意函数。有效地，额外的条款可以用来解释实验观察到的几个非线性效应，但没有捕捉到的新胡克和穆尼-里夫林模型，如应变硬化效应，由于限制链的延伸性。
2020-09-09 cond-mat.soft
Confined ionic liquids films under shear: The importance of the chemical nature of the solid surface
本文通过分子动力学模拟研究离子液体纳米薄膜在不同化学性质固体表面间的剪切行为，发现增强离子-表面相互作用可形成结构更规则且抗剪切和黏性加热的类固体层，并基于局部和工程两种黏度定义揭示了剪切变稀与温升导致黏度下降的规律。
2023-04-13 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.flu-dyn
Hydrodynamics of fluid-solid coexistence in dense shear granular flow
本文研究非弹性碰撞硬盘的稠密快速剪切流。Navier-Stokes颗粒流体动力学的应用占最近的发现\cite{Luding,Khain}，剪切粘度发散在一个较低的密度比其余的本构关系。提出了一种新的稀密本构关系插值公式，并在分子动力学（MD）模拟中进行了验证。对均匀剪切流进行了线性稳定性分析，并给出了完整的相图。结果表明，当颗粒碰撞的非弹性变得足够大时，均匀剪切流让位于两相流，在两相流中，一个密集的“类固体”条纹簇被两个流体层包围。在事件驱动的MD模拟的分析结果进行了验证，并观察到一个很好的协议。
2007-07-05 cond-mat.soft
Percolating Plastic Failure as a Mechanism for Shear Softening in Amorphous Solids
"剪切软化”是指当施加在非晶态固体上的应力增加到超过初始线性区域时观察到的剪切模量的降低。仔细的数值准静态模拟揭示了塑性破坏和剪切软化之间的密切关系。与塑性流动相关联的剪切模量的稳态值的达成被识别与经历了塑性事件的区域的渗流。我们提出了一个基本的“双态”模型，插入失败和处女区域之间，并提供了一个简单而有效的表征剪切软化。
2013-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Point defect in solids: Shear dominance of the far-field energy
结果表明，各向同性固体中远离点缺陷的弹性能主要是剪切弹性能。的计算，这是基于一个标准的偶极子展开，表明无论多大或小的体积模量相比，剪切模量，小于10%的远点缺陷能量与体积变化。
2007-01-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A hyperbolic framework for shear sound beams in nonlinear solids
在软弹性固体中，当同时考虑二次非线性和三次非线性时，方向剪切波一般由两个横向速度分量的耦合非线性KZK型方程控制。这里我们考虑空间二维波场。我们提出了一个变量的变化，将方程转化为一个准线性一阶偏微分方程组。其数值解决方案，然后使用路径保守的MUSCL-Osher有限体积格式，这是非常适合于计算的冲击波。我们验证的方法对解析解（格林函数，平面波）。结果突出的奇次谐波和二阶谐波的高斯剪切波光束的产生。
2021-07-21 cond-mat.soft
The shear modulus of metastable amorphous solids with strong central and bond-bending interactions
根据Alexander的方法，我们推导出了deeekeenquenched玻璃态固体的剪切模量的表达式，该表达式是围绕刚性（quenched）参考态的柯西-玻恩自由能展开式[Alexander，Phys. Rep. 296，1998]。剪切模量的连续极限显式表达式来自从微观哈密顿的中心和键弯曲的相互作用。的表达式的适用性，以致密的共价玻璃，以及胶体玻璃具有强烈的吸引力和粘合剂的债券进行了讨论。
2009-02-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Shear dilatancy in marginal solids
剪切应力可以通过一种称为剪切力的非线性效应改变材料的体积。计算了软球填料和随机弹簧网络这两种接近刚性过渡的边缘固体正则模型的弹性阻尼系数。我们预测在这两种材料的刚性损失附近的粘性的显着增强，具有令人惊讶的区别：当填料在剪切下膨胀时，网络收缩。我们表明，网络中的收缩是由于增加静水压力或单轴载荷的不稳定影响，这是抵消填料的形成新的接触。
2013-05-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Marginal Stability Enables Memory Training in Jammed Solids
通过循环剪切进行的记忆编码是在堵塞的固体中存储信息的可靠过程，但其潜在机制及其与无定形结构的联系尚未完全理解。当一个堵塞的球包装反复剪切周期相同的应变幅度，它优化了其机械响应的周期性驱动和存储的内存it.We研究记忆循环剪切训练作为一个功能的基本稳定性的无定形结构的边缘稳定和高度稳定的包装，后者产生的势能最小化使用位置和径向自由度。我们发现，堵塞的固体需要在一定程度上稳定，以存储记忆的循环剪切。特别是，高度稳定的填料存储记忆，只有在克服脆性屈服和循环剪切训练发生在剪切带，一个区域，我们表现出边缘稳定。
2021-09-15 cond-mat.soft
Computer simulation of the microstructure and rheology of semi-solid alloys under shear
本文研究了低固相率（<50%）范围内固液两相金属合金的流变行为。这种行为取决于固体分数和剪切速率。有效体积分数（EVF）的概念是用来去相关这两个参数的影响。在高剪切速率下，浆料表现得像硬球的悬浮液，而在较低剪切速率下，颗粒倾向于聚集成簇，截留液体，从而增加EVF和粘度。引入格子模型来模拟剪切作用下浆体的聚集/破碎过程。当达到稳定状态时，计算截留的液体分数，从而得到粘度估计。粘度和三维团簇结构的模拟结果与实验结果吻合较好。
2000-06-26 cond-mat.mtrl-sci 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
Inverse Bauschinger to Bauschinger Crossover under Steady Shear in Amorphous Solids
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
研究通过模拟二维多分散玻璃，揭示了非晶固体中方向记忆受变形历史、应变率和初始温度的联合控制，发现记忆反转与传统Bauschinger效应存在差异，建立相图区分记忆反转和传统响应，并指出塑性修复是无序固体中记忆反转的通用途径。
2025-12-29 cond-mat.soft
Plastic response and correlations in athermally sheared amorphous solids
低温非晶态固体中不可逆变形的发生是由于基元事件的积累，由仅涉及几十个原子的空间和时间局部化的原子重排组成。最近，数值和实验工作解决了这些塑料事件之间的时空相关性的问题。在这里，我们提供了进一步了解这些相关性的调查，通过分子动力学（MD）模拟，塑性响应的二维非晶态固体人工触发局部剪切转换。我们表明，虽然在淬火配置的塑性响应几乎是不存在的，它变得很明显，如果以前施加的系统上的剪切应变。塑性响应具有四重对称性，这是局部变形后剪应力重分布的特征。在高剪切速率，我们报告的波动耗散关系的证据，连接塑性响应和相关性，这似乎打破了，如果考虑较低的剪切速率。
2016-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Shear stresses in fluid and solid membranes with bending elasticity
通过比较流体和固体膜模型，揭示弯曲能量通过曲率与表面应力耦合产生剪切应力的机制，并澄清切向流动阻力与承受切向应力能力的区别。
2025-06-02 cond-mat.soft
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
Linear shear flow past a hemispherical droplet adhering to a solid surface
本文研究了三维剪切流绕流平面壁面上半球形液滴的特性。精确解是作为液滴和周围流体之间的粘度比的函数计算的，并且推广了Price（1985）在早期论文中给出的半球形无滑动凸起的解。几个表达式，包括扭矩和力作用在液滴将被认为是以及小毛细管数的表面上的变形的重要性。
2007-08-20 astro-ph cond-mat.soft nlin.SI
Extreme cavity expansion in soft solids: damage without fracture
空化是软固体中一种常见的破坏机制。在这里，我们研究这一点，使用相分离技术在拉伸，弹性固体可控成核和增长的几个数量级的小腔。制造不同大小的稳定空洞的能力，以及巨大的应变范围，使我们能够系统地研究空洞扩张的早期阶段。空洞以无尺度的方式生长，伴随着不可逆的键断裂，键断裂分布在生长的空洞周围，而不是局限于裂纹尖端。此外，空洞似乎在恒定的驱动压力下生长。这与延展性金属中不断增长的空洞周围发生的塑性有很强的相似之处。特别是，我们发现，虽然弹性体通常被认为是脆性材料，小规模的空腔扩张更像是一个延性的过程。我们的研究结果具有广泛的意义，理解和控制软固体的失败。
2019-08-07 cond-mat.soft
A computational study of transient shear banding in soft jammed solids
我们设计了一个软球模型的三维数值模拟，与尺寸多分散性和在无热条件下，研究瞬态剪切带发生在屈服的堵塞软固体。我们分析了不同类型的阻力系数在模拟中使用的效果，并比较使用Lees-Edwards周期性边界条件的情况下，在同一模型固体被限制在两个墙壁之间得到的结果。特定的阻尼机制和不同的边界条件确实修改了瞬态状态下的载荷曲线和速度分布。然而，我们发现，存在的应力过冲和相关的瞬态带状现象足够大的样本是一个强大的功能过阻尼系统，它们的存在不依赖于特定的阻力使用和不同的边界条件。
2019-08-11 cond-mat.soft
Mechanical excitation and marginal triggering during avalanches in sheared amorphous solids
本文采用过阻尼颗粒尺度分子动力学（MD）和细观弹塑性模型（WMD）研究了非晶态固体在无热准静态极限下受剪切时的塑性应变。我们发现，在塑性活动的空间相关性表现出一个短的长度尺度，增长为$t^{3/4}$在MD和弹道在MD，并产生附近的网站不一定接近其稳定阈值的机械激励，和一个较长的长度尺度，扩散增长的两个模型，并与远程边缘稳定的网站。空间相关性的这些相似性解释了为什么简单的电子探针准确地捕捉到的雪崩在MD中观察到的大小分布，虽然时间配置文件和动态临界指数是完全不同的。
2022-02-11 cond-mat.soft
Fluid-solid transition in unsteady, homogeneous, granular shear flows
本研究通过离散元模拟非稳态均匀颗粒剪切流，发现压力波动振幅的剪切率依赖性由临界配位数决定，揭示了类流体与类固体的转变，并指出本构模型需纳入配位数、体积分数、颗粒刚度和搅动强度。
2017-07-11 cond-mat.soft
Shear localization in 3-Dimensional Amorphous Solids
本文将二维非晶态固体的剪切局部化理论推广到三维。在2-D的剪切局部化的基本不稳定性是有关的位移四极线的外观，使一个角度的45度的主应力轴。在3-D的基本塑性不稳定性也解释了各向异性弹性夹杂物的晶格的形成。在纯外部剪切应力的情况下，我们证明了这是一个二维三角形晶格的类似的基本事件。它示出，这个晶格被安排在一个平面上，类似于2-D的情况下，使相对于主应力轴的45度角。只有当外部应变超过屈服应变值时，该解才是能量上有利的，该屈服应变值由基本事件的应变参数和泊松比确定。理论的预测进行了比较，数值模拟和观察到非常好的协议。
2013-07-10 cond-mat.soft
Overlapping plastic events as a mechanism for irreversible dynamics in amorphous solids under oscillatory shear
本文通过模拟和模型揭示，在振荡剪切下非晶固体中交替方向应变引起的粒子重排重叠是导致其动力学响应从可逆转变为不可逆的机制。
2024-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Universal mechanical instabilities in the energy landscape of amorphous solids: evidence from athermal quasistatic expansion
利用数值模拟的方法，研究了非晶态固体从均匀高密度态开始的准静态膨胀破坏。在体积膨胀过程中，我们证明了存在的不稳定性表现通过鞍结分岔，其中最小满足鞍。在所有这些事件中，海森矩阵的最小特征值作为平方根奇点消失。塑性不稳定性通过压力和能量的突然跳跃表现出来，当出现空腔时发生最大事件，导致材料屈服。我们发现，在空化和完全断裂之前，对应于塑性事件的压力或能量跳跃的统计显示子广泛的有限尺寸标度，类似于简单剪切的情况下，但具有不同的指数。因此，总的来说，我们的研究揭示了在任何准静态变形协议下的非晶态固体的机械故障的基本特征的普遍性。
2021-09-14 cond-mat.soft
The Yield-Strain in Shear Banding Amorphous Solids
在最近的研究中，人们发现，基本的剪切局部化不稳定性的非晶态固体在外部应变，最终导致剪切带和故障，由一个高度相关的阵列的Eshelby四极杆都具有相同的取向和一定的密度$ρ$。在本文中，我们解析计算的能量$E(ρ,γ)$与这种高度相关的结构作为密度$ρ$和外部应变$γ$的函数。我们发现，对于小于特征应变$γ_Y$的应变总应变能最初增加的四极密度的增加，但对于大于$γ_Y$的应变的能量单调下降的四极密度。我们鉴定$γ_Y$为产率菌株。其值由基于原子模型的四极强度值导出，与计算的应力-应变曲线一致，并与实验结果基本一致。
2012-11-06 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
Dynamical solid-liquid transition through oscillatory shear
从一个理想的结晶状态，我们数值研究的非平衡动力学有序无序转变促进的应用程序的周期性剪切协议在低温下在二维和三维的模型系统。我们观察到一个连续的（2D）和不连续的（3D）从有序到无序的稳定状态的动态过渡。通过对大规模模拟结果的分析，我们发现非连续相变的非晶化机制类似于调幅分解。
2018-09-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Protocol-dependent shear modulus of amorphous solids
本文研究了零温下非晶态固体对剪切应变的线弹性响应。我们发现，响应的特征在于至少有两个不同的剪切模量。第一个，$μ_{\rm ZFC}$，与一个单一的能量最小值的线性响应。第二，$μ_{\rm FC}$，是有关的采样，通过塑性事件，不同的能量极小的合奏。我们提供的协议，允许一个测量剪切模量的例子。与基于无限空间维度精确解的理论预测一致，发现比率$μ_{\rm FC}/μ_{\rm ZFC}$在堵塞过渡处与压力的平方根成比例地消失。我们的研究结果表明，非晶态固体的特点是一个崎岖的能源景观，无限维的解决方案可以提供有用的见解。
2016-08-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
A new peridynamic formulation with shear deformation for elastic solid
本文提出了一种新的线弹性固体剪切变形的周波方程。其关键思想在于从总变形中减去刚体旋转部分。基于经典局部模型与非局部模型应变能的等效性，推导了键合力矢量。提出了一种新的弹性脆性断裂的最大偏粘结应变损伤准则，以同时考虑拉伸损伤和剪切损伤。二维和三维数值算例验证了本文所提出的方法的准确性。新的损伤规则被应用于模拟模式I，II和III裂纹的扩展。
2016-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Accelerated relaxation in disordered solids under cyclic loading with alternating shear orientation
利用分子动力学模拟研究了循环加载过程中剪切取向的交替变化对无序固体弛豫动力学的影响。模型玻璃最初是通过从液态快速冷却制备的，然后沿着单个平面或在二维或三维中周期性交替地进行循环剪切。我们发现，随着在弹性范围内的应变振幅的增加，系统被重新定位到更深的能量极小值。值得注意的是，发现在变形协议中剪切取向的每一个额外的交替使玻璃处于较低的能量状态。经过1000多次剪切循环后的力学试验结果表明，循环加载导致强度和剪切模量各向异性的增加。
2019-08-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Origin of Rigidity in Dry Granular Solids
固体与流体的区别在于它们抗剪切的能力。在传统固体中，剪切阻力与非均匀密度图案所表现出的破坏平移对称性的出现有关。在这项工作中，我们专注于剪切刚性的出现在一类固体，这种范式受到挑战。干颗粒材料没有能量或熵优先密度调制。我们发现，在传统的固体，在这些颗粒状固体的剪切刚度的出现是一个集体的过程，这是完全由边界力，力和扭矩平衡的约束，以及接触力的积极性控制。我们开发了一个理论框架的基础上，这些限制，连接刚性打破平移对称性的空间中的力量，而不是位置的颗粒。我们将我们的理论应用到实验产生的剪切干扰（SJ）状态，并表明这些状态的特征确实是在力空间中的持久的，不均匀的密度调制，出现在剪切干扰过渡。
2013-07-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Predicting plastic flow events in athermal shear-strained amorphous solids
我们提出了一种方法来预测一个通用的非晶态固体将失败的塑性响应（即不可逆变形）的外部应变的值，仅基于非线性弹性模量的测量。虽然通常被认为是根本不同的，与描述可逆的现象和塑性破坏的不可逆行为的弹性性能，我们表明，一些非线性弹性模量的知识是足够的预测塑性集。
2010-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Merging fluid and solid granular behavior
本文通过颗粒模拟研究可变形颗粒的均匀剪切流，推导出流体和固体状态下各场变量的渐近标度关系，并合并为涵盖阻塞过渡区的唯象本构关系，揭示了软颗粒应力比需额外控制参数。
2016-09-23 cond-mat.soft
Anomalous diffusion and effective shear modulus in a semi-solid membrane
本研究构建了含固体、流体两类节点的半固体膜涨落随机三角化网格模型，揭示了固体节点面积分数对流体节点运动模式的调控规律，并发现钉扎状态下存在同时具备非零剪切模量与侧向扩散系数的参数区间。
2024-04-18 cond-mat.soft physics.bio-ph
Spatiotemporal correlations between plastic events in the shear flow of athermal amorphous solids
非晶态固体的缓慢流动表现出惊人的不均匀性：在或多或少均匀变形的介质中发生快速的局部颗粒重排。最近，实验和数值计算工作揭示了这些流动不均匀性之间的空间相关性。在这里，我们使用分子动力学（MD）模拟的重排，并系统地探测它们在时间和空间的相关性。特别是，这些相关性显示了四倍的方位角对称特性的剪切应力在弹性介质中的重新分布，我们明确地检测到它们的范围随时间的增加。随着剪切速率的增加，相关性变得更短的范围和更各向同性。此外，我们研究了一个粗粒度的模型所观察到的流动特性的动机，并直接挑战其预测与MD模拟。虽然该模型捕捉宏观和局部性质，而令人满意的时空相关性方面的协议是最定性的。的差异提供了重要的洞察相关的物理学，是失踪的所有相关的粗粒度模型，已开发的流动的无定形材料，即有限的剪切波速度和弹性不均匀性对应力重分布的影响。
2014-03-03 cond-mat.soft
Metastability as a mechanism for yielding in amorphous solids under cyclic shear
本文研究了非晶态固体在循环剪切变形下的屈服行为，证明了它可以映射为在具有吸收边界的约束势场中的随机行走。由此产生的动力学是由第一次通过时间进入吸收状态，足以捕捉到最近观察到的非晶态固体的原子模拟的基本定性特征。我们的研究结果提供了深入了解的机制，潜在的收益率和它的鲁棒性。当激活逃逸吸收状态的可能性被添加，它导致一个独特的确定的阈值能量和屈服应变，从而提出了一个有吸引力的方法来理解疲劳失效。
2021-12-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Understanding Flow Behaviors of Supercooled Liquids by Embodying Solid-Liquid Duality at Particle Level
通过在粒子层面引入固-液二元性，研究过冷液体的流动行为，揭示了剪切稀化和瞬态响应的机制。
2025-08-21 cond-mat.soft
The Yield-Strain and Shear-Band Direction in Amorphous Solids Under General Loading
众所周知，实验上，良好淬火的非晶态固体表现出塑性不稳定性的形式灾难性的剪切局部化在一个明确的值的外部应变。不稳定性可能发展为剪切带，在某些情况下随后发生骨折。众所周知，屈服应变（和屈服应力）的值以及剪切带相对于主应力轴的方向随着外部载荷条件的变化而发生显着变化。在本文中，我们提出了一个微观理论，这些现象的二维无热非晶态固体，应变准静态。给出了不同加载条件下的屈服应变解析公式和剪切带夹角的解析公式。我们解释说，外部加载条件确定的四极Eshelby夹杂物模型的非仿射位移场的特征值。这些夹杂物模拟了基本塑性事件，并决定了屈服应变和剪切带的方向。我们表明，相对于主应力轴的剪切带的角度是有限的理论之间的$30^o$和$60^o$。现有的实验数据符合这一预测。
2013-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Jamming of packings of frictionless particles with and without shear
通过最小化无摩擦颗粒填充的焓，我们得到堵塞的固体在所需的压力，因此调查堵塞过渡剪切和不剪切。在这两种情况下，典型的缩放关系的干扰过渡恢复。与没有剪切的系统相比，剪切驱动的堵塞转变发生在较高的填充分数下，堵塞的固体更坚硬，具有各向异性力网络。此外，通过引入宏观摩擦系数，我们提出了一个解释之间的剪切和非剪切系统在固定压力下的包装分数差距。
2018-04-22 cond-mat.soft
Fluid-Solid Pattern Formation and Strain Localisation via Shear Banding Instability in Model Biological Tissues
Durham University（杜伦大学）
研究通过剪切带不稳定性在生物组织中实现流-固模式形成与应变局部化，揭示不同组织中应变带性质的差异。
2026-03-09 cond-mat.soft
Shear yielding of amorphous glassy solids: Effect of temperature and strain rate
本文采用分子动力学模拟方法研究了两种标准模型：无定形聚合物和双分散Lennard-Jones玻璃的剪切屈服和稳态流动。在一定的应变速率下，最大剪切屈服应力和稳态流变应力均随温度的升高而线性下降。应变速率对应变速率的依赖关系可用对数或幂律加常数来描述。与传统的热活化模型的预测结果相比，速率依赖性几乎与温度无关。最近的塑性形变和玻璃流变学模型的关系进行了讨论，并根据这些发现在小区域的颗粒和应力的动态检查。
2003-06-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Inhomogeneous shear of orthotropic incompressible non-linearly elastic solids: singular solutions and biomechanical interpretation
本文在正交各向异性非线性弹性力学框架内，在狄利克雷边界条件和混合边界条件下，对直线剪切变形进行了详细的研究。我们采用由软基质制成的板，用两种可延伸纤维增强。我们考虑的情况下，剪切发生沿两个优先方向与纤维对齐之间的角度的平分线。我们表明，如果两个家庭的平行纤维是机械等效的，那么只有光滑的解决方案是可能的，而如果两个家庭的纤维之间的机械差异是显着的，那么应变奇点可能会发展。我们确定的标准加强正交各向异性模型的奇异解存在的精确条件。然后，我们将我们的研究结果扩展到生物力学应用中感兴趣的一些正交各向异性模型，并讨论了奇异解与生物力学的可能相关性。
2013-03-06 cond-mat.soft
Kinetic theory of discontinuous shear thickening for a dilute gas-solid suspension
本文发展了一个简单剪切作用下稀相气固悬浮体系的动力学理论。借助于相应的Boltzmann方程，发现流动曲线（应力-应变率关系）具有S形，对于颗粒悬浮液，它是从牛顿流体到Bagnoldian流体的交叉，对于由弹性颗粒组成的悬浮液，它是从牛顿流体到粘度与剪切速率的平方成正比的流体的交叉。流动曲线中S形的存在直接导致了剪切增稠的不连续。该DST对应于动力学温度在淬火状态和点燃状态之间的不连续转变。对硬球的事件驱动Langevin模拟结果与理论结果完全一致，不需要任何拟合参数。模拟证实了DST发生在均匀剪切态的线性不稳定区域。
2019-06-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Molecular dynamics simulations of shear-induced thermophoresis and non-Newtonian flow in compressible fluids
我们使用分子动力学模拟来研究二维纳米通道中可压缩Lennard-Jones流体在简单剪切流中的行为。该体系在接近气、液、固相共存的三相点的液相中平衡，并受到库埃特几何中的稳定剪切。据观察，在较高的剪切速率，该系统开发的密度梯度垂直于流动的方向，并表现出固体状分层的边界附近。类固体层的数量和与相邻壁的速度一起移动的层的数量都随着剪切速率而增加。我们认为，不均匀的密度分布的发展作为热泳的后果，由于剪切诱导的粘性加热在模拟流动池中产生的不均匀的温度分布。上述现象伴随着非牛顿效应，如非线性速度分布、不均匀应力分布和剪切速率依赖性粘度，其随着剪切速率的增加而表现出剪切稀化，随后是剪切增稠。这些现象之间的联系进行了讨论。
2017-03-30 cond-mat.soft
