Capillarity-driven thinning and breakup of weakly rate-thickening fluids
许多商业流体，包括合成汽车油、含有聚合物添加剂的食品和消费品，在毛细作用驱动的变薄的最后阶段表现出弱速率增稠响应，其中大的累积应变和高拉伸应变速率改变细长液体细丝的变薄动力学。因此，毛细作用驱动的变薄动力学通常具有两个不同的区域，在早期和后期阶段的长丝断裂过程中，每个主导不同的机制。这些功能已被纳入一个简单的非弹性速率增厚（IRT）模型与线性和二次贡献的本构应力-应变速率关系，表观拉伸粘度缓慢增厚在高应变速率。我们数值计算薄动力学的IRT模型假设轴向细长的轴对称细丝，没有流体惯性。计算结果激发了一个新的自相似解决方案占主导地位的二阶应力通过相似变换。新的渐近解导致一个自相似的细丝形状，比牛顿对应物更细长，并导致在二次变薄的中点半径的细丝与时间接近奇点分手。得到了一个新的和独特的渐近几何校正因子，$X\approx 0.5778$，从它可以恢复一个更准确的真拉伸粘度从内插的时变几何校正因子的基础上的大小的不同的应力分量。最后，我们提出了一个基于弹性力学的协议，选择最适合的本构模型，使用无参数的标准，使我们能够量化的拉伸流变行为，通过毛细管驱动的变薄动力学更系统地对复杂的速率增稠粘弹性流体。
2022-06-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Disentangling microstructural elements of shear thickening suspensions via computer simulations of a minimal model
Georgetown University（乔治城大学）
研究通过2D模拟探讨了剪切增稠悬浮液的微结构变化，发现稳态流动中接触网络包含明显结构特征，增稠时应力波动非高斯分布与局部接触力分布的幂律尾部相关。
2026-04-13 cond-mat.soft
Schematic mode coupling theories for shear thinning, shear thickening, and jamming
模式耦合理论（MCT）似乎可以解释胶体玻璃化转变的几个方面，尽管不是全部（特别是当存在短程吸引力时）。MCT的发展，从统计力学的合理基础，定性地解释非线性流动行为，如硬球胶体玻璃的屈服应力。到目前为止，这些理论只能预测剪切变稀行为，而在实际胶体中，剪切变稀和剪切增稠都可以发现。然而，后一种观察可以通过假设MCT顶点不仅是应变率的递减函数（如从第一原理发现的），而且是应力的递增函数来合理化。在高度简化的示意性MCT模型中，这不仅可以导致不连续的剪切增稠，而且可以导致在外部应力的影响下流体相的完全停滞（“完全堵塞”）。
2003-10-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the addition of micron-size intruders in a shear-thickening suspension of nanoparticles
本文研究向纳米颗粒剪切增稠悬浮液中加入大颗粒的影响，发现高粒径比会使增稠提前并削弱，促使DST转为CST，揭示了粒径比对流变行为的关键调控作用。
2025-01-07 cond-mat.soft
Maximum spreading of impacting shear-thinning and shear-thickening drops
本研究通过模拟、实验和尺度分析，建立了预测剪切变稀和剪切增稠液滴最大铺展的通用框架，确定了控制粘性耗散的特征剪切速率，并揭示了铺展直径对撞击参数和流变性质的定量依赖，为设计非牛顿液体提供了指导。
2025-03-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Shear thickening of highly viscous granular suspensions
实验研究了振荡剪切下稠密颗粒悬浮液的剪切增稠现象。直接成像的悬浮液-空气界面，我们观察到膨胀超过一个临界应变$γ_c$和剪切增稠的最大围压达到和接触线移动的结束。分析剪切剖面，我们提取由于流体动力学$η_μ$、扩张$η_c$和沉降$η_g$的粘度贡献。$η_g$控制剪切稀化状态，而$η_μ$和$η_c$共同决定剪切增稠行为。当悬浮液的粘度从10 cst变化到1000 cst时，发现$η_μ$与$η_c$竞争并软化剪切增稠的不连续性质。
2014-04-28 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 Thickening and Scaling of the Elastic Modulus in a Fractal Colloidal System with Attractive Interactions
具有吸引力的范德华相互作用的分形炭黑颗粒的稀油分散体在高剪切速率下显示连续的剪切增稠，然后是剪切变稀。剪切增稠转变发生在$\dotγ_{c}\approx 10^{2}-10^{3}s^{-1}$处，并由团簇的流体动力学破碎驱动。在剪切速率下的预剪切分散体$\dotγ>\dotγ_{c}$产生增强模量的凝胶，其中$G' \sim σ_{pre-shear}^{1.5-2}$和与在固定样品年龄下测量的凝胶中的残余应力成正比。观察到的数据可以解释为使用一个简单的缩放模型的分形集群在剪切应力下的破碎。
2008-05-13 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
Towards a general(ized) shear thickening rheology of wet granular materials under small pressure
本文采用离散元法在裂底环形剪切室内研究了干、湿颗粒材料在稳态准静态条件下的流变特性，重点研究了宏观摩擦力。我们的研究目的是了解在剪切带中，系统处于临界状态的各个位置处的整体流的局部流变性。一般（化）流变学具有四个无量纲控制参数，其涉及五种重要现象的时间尺度，即，分别与围压$t_p$、剪切速率$t_{\dotγ}$、颗粒刚度$t_k$、重力$t_g$和内聚力$t_c$相关的时间尺度。我们表明，这些现象共同有助于流变学乘法校正功能。虽然$t_{\dotγ}$很大，因此对大多数研究数据不太重要，但它会增加临界状态下的流动摩擦，其中剪切梯度很高。$t_g$和$t_k$与本体中的$t_p$相当，但在自由表面的极端和本体内部深处分别相对于$t_p$或多或少占优势。我们还测量了强湿内聚力对流动流变学的影响，如通过降低$t_c$来量化的。此外，所提出的流变模型预测以及剪切变稀行为在本体和自由表面附近的剪切变稀发展到剪切增稠的自由表面附近的内聚力增加。
2016-09-10 cond-mat.soft
Steady Motions of Single Spherical Microswimmers in Non-Newtonian Fluids
本研究发现牵引驱动型球形微游动器在非牛顿流体中的游速变化趋势与滑移驱动型相反，并证明Purcell扇贝定理在此条件下不成立，为新型微游动器设计提供了可能。
2024-10-11 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Unified rheology of vibro-fluidized dry granular media: From slow dense flows to fast gas-like regimes
颗粒介质在工业和物理学中具有重要的应用价值，对材料科学提出了严峻的挑战。它们的响应特性回避已知的软流变模型，即使当屈服应力不连续性是模糊的振动流化。在这里，我们提出了一个广泛的流变学的情况下，平均应力总结了摩擦的贡献，推广传统的$μ(I)$-流变学，和一个动力学碰撞项占主导地位的快速流化。我们的推测公平地描述了一系列广泛的实验中的振动流化叶片设置，其现象学包括速度减弱，剪切变稀，不连续变稀过渡，和气体剪切增稠。所采用的设置提供了访问动态波动，表现出广泛的时间尺度。在缓慢的密集制度的频率笼开放增加与应力和增强，相对于$μ(I)$-流变学，粘度的下降。在变薄和变厚两种情况下，扩散率与剪切应力呈指数关系，在过渡区附近有一个巨大的增长。
2016-09-12 cond-mat.soft
Shear thickening in granular suspensions: inter-particle friction and dynamically correlated clusters
我们考虑非布朗摩擦颗粒的浓悬浮液的剪切流变学。我们的研究的关键结果是出现了一个明显的剪切增稠制度，无摩擦的颗粒通常会经历剪切稀化。我们澄清，在我们的模拟剪切增稠是由于增强能量耗散通过摩擦颗粒间的力量。此外，我们的证据形成的动态相关的颗粒簇的大小$ξ$，这有助于通过增加\emph{viscous}耗散的剪切增稠。标度参数给出了$η\sim ξ^2$，它与数据非常吻合。
2013-11-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Motility-induced shear thickening in dense colloidal suspensions
活性胶体悬浮体的相变和集体动力学是软物质物理学中的一个有趣的课题，特别是对于非平衡体系，它可以在稳态剪切流的存在下导致丰富的流变行为。在这篇文章中，自推进的作用在稠密的胶体悬浮液的流变响应的研究通过使用粒子分辨模拟。首先，活性和剪切之间的相互作用，在固体的悬浮液的液体转变进行了分析。虽然自推进和剪切都破坏了秩序，并在它们的临界值以上熔化了系统，但自推进降低了在过渡期间需要克服的应力屏障。一旦悬浮液达到非平衡稳态，就分析流变响应。虽然被动悬浮液表现出类似固体的行为，但打开颗粒运动性使系统流动，并且在低自推进下，悬浮液表现为剪切稀化流体。增加胶体的自推进诱导从剪切稀化到剪切增稠行为的转变，我们将其归因于运动诱导的悬浮液中的聚集。运动诱导剪切增稠（MIST）这一有趣的现象可用于调整胶体悬浮液的流变学响应。
2023-01-13 cond-mat.soft physics.chem-ph
Dilatancy in dense suspensions of model hard-sphere-like colloids under shear and extensional flow
本研究实验探究了玻璃态类硬球胶体致密悬浮液的剪切与拉伸流变行为，发现了剪胀效应，构建了包含多种流变响应的状态图，并对比了两种流动下的剪切增稠特性。
2020-07-08 cond-mat.soft
Mean-field microrheology of a very soft colloidal suspension: inertia induces shear-thickening
胶体悬浮液具有丰富的流变性，并且可以表现出剪切稀化以及剪切增稠。最近的数值模拟表明，剪切增稠可能归因于胶体的惯性，除了它们之间的流体动力学相互作用。在这里，我们考虑理想的极限的稠密浴软胶体以下的欠阻尼朗之万动力学。我们使用平均场方程的胶体密度得到的阻力的解析表达式所感受到的探针通过悬浮液在恒定速度拉动。我们的研究结果表明，惯性确实可以通过允许密度波传播通过悬浮液诱导剪切增稠。
2015-04-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Rheological Chaos in a Scalar Shear-Thickening Model
研究了零雷诺数下剪切增稠材料的简单标量本构方程，其中剪切应力σ以恒定剪切速率\dot γ驱动，并通过两个平行的衰减过程松弛：以非单调速率R（σ 1）的非线性衰减和以速率λσ 2的线性衰减。这里σ_{1，2}（t）= τ_{1，2}^{-1} \int_0^t σ（t '）\exp [-（t-t'）/τ_{1，2}] { \rm d}t'是两个延迟应力。对于合适的参数，稳态流动曲线是单调的但不稳定的;当τ_2>τ_1和0> R '（σ）>-λ时，这种情况出现，使得单调性仅通过强延迟项（这可能模拟应力下材料结构的缓慢演变）恢复。在不稳定的区域内，我们发现一个倍周期序列导致混沌。即使对于情形τ_1 \to 0，也存在不稳定性，但不是混沌。在剪切稀化系统和某些带状流中也可能出现类似的一般机制。
2002-07-08 cond-mat.soft
Non-monotonic constitutive curves and shear banding in dry and wet granular flows
本研究通过粒子模拟揭示干湿颗粒流在固定压力和体积下的非单调本构曲线，并关联剪切带状化现象，预测了无临界载荷摩擦下的不连续剪切增稠。
2025-01-21 cond-mat.soft
Discontinuous shear-thinning in adhesive dispersions
我们提出了模拟模型粘合剂分散体的稳态剪切流变学。我们改变吸引力$u$的范围以及耗散$b$的强度。对于大的耗散力，流变学由Weisenberg数$ \text{Wi}\sim b\dotγ/u$控制，并显示具有指数$ν=0.45$的Herschel-Bulkley形式$σ= σ_y+c\text{Wi}^ν$。随着耗散强度的减小，$\text{Wi}$的标度性被破坏，惯性效应出现。应力通过Johnson-Samwer定律$Δσ\sim T_s^{2/3}$减小，其中温度$T_s$完全是由于剪切引起的振动。在流动过程中，颗粒更倾向于围绕彼此旋转，使得主导速度与颗粒表面相切。这种能量耗散的切向通道及其抑制导致流动曲线的不连续性，以及相关的不连续剪切稀化过渡。我们建立了一个与摩擦系统的类比，在那里发生不连续的剪切增稠现象。在这两种情况下，切向力（摩擦力或粘性力）都是从具有低切向耗散的流动曲线的一个分支过渡到具有大切向耗散的流动曲线的一个分支。
2018-11-15 cond-mat.soft
The role of dilation and confining stresses in shear thickening of dense suspensions
许多密集堆积的悬浮体和胶体表现出称为不连续剪切增稠的行为，其中剪切应力随着剪切速率的增加而急剧且可逆地跳跃。我们对各种悬浮液进行了流变仪和视频显微镜测量，以确定这种行为的机制。剪切剖面和法向应力测量表明，在剪切增稠制度，应力是通过摩擦，而不是粘性相互作用，并得出令人惊讶的结论，应力和剪切速率之间的局部本构关系不一定是剪切增稠。如果悬浮颗粒足够重以沉降，我们发现剪切增稠的起始应力τ_min对应于来自颗粒堆积的重量的流体静压力，其中相邻颗粒开始相对于彼此剪切。在τ_min以上，看到膨胀导致颗粒穿透剪切样品的液体-空气界面。剪切增稠制度的上应力边界τ_max被示出为大致匹配的表面张力除以曲率半径的顺序上的颗粒尺寸的比率。这些结果表明，一个新的模型中，在剪切增稠制度的耗散增加来自摩擦应力，出现的膨胀是挫败的限制应力从表面张力在液体-空气界面。当悬浮液被固体壁限制并且没有液体-空气界面时，我们发现τ_max由阻碍膨胀的最顺应边界的刚度设定。这种流变学可以通过非局部本构关系来描述，其中应力和剪切速率之间的局部关系是剪切稀化，但是其中应力增加来自取决于全局膨胀的法向应力项。
2012-01-05 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
Universal Scaling Behaviors of Entangled Polymer Melts at High-stress Shear
除了终端流（区域I）和剪切变稀（区域II），我们发现两个新的流动区域在毛细管流动的壁应力高于平台模量的聚合物。区域III违反了经验Cox-Merz规则，具有比区域II明显更弱的剪切稀化，并且区域IV表现出意想不到的剪切增稠。此外，Ⅱ区和Ⅲ区之间以及Ⅲ区和Ⅳ区之间的交叉剪切速率分别与每链缠结数Z=M_w/M_e成Z^（-2.0）和Z^（-1.2）的比例关系。我们属性的剪切变稀的减弱和剪切增稠的出现，变形引起的非高斯拉伸的聚合物。这些观察提供了第一个实验量化的高应力剪切下的聚合物熔体的变形行为。
2022-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Rheology in the Teaching Lab: Properties of Starch Suspensions
在日常生活中，我们会遇到许多复杂的流体，从剪切稀化的油漆和牙膏到剪切稠化的淀粉悬浮液。对它们的性质的研究为学生提供了一个将复杂的物理概念与他们的日常经验联系起来的机会。现代流变学使用昂贵的教学实验室不切实际的设备。在这里，我们描述了一个基本的流变仪适合学生实验室，可以证明和量化不连续剪切增稠，复杂流体的最显着的属性，并使用它来测量淀粉悬浮液的性能。
2014-10-20 cond-mat.soft physics.ed-ph
A unifying mechanism to explain the rate dependent rheological behavior in non-Brownian suspensions: One curve to unify them all
我们提出了一个统一的机制的基础上的Stribeck曲线的颗粒之间的摩擦系数捕捉剪切稀化-牛顿平台-剪切增稠-剪切稀化流变行为在低-中间-超过临界-高剪切速率，分别为一个典型的致密的非布朗悬浮液。我们建立的模型的准确性，通过比较数值计算结果与实验数据。非DLVO（Derjaguin和Landau，Verwey和Overbeek）的力量和摩擦系数的存在下，减少与粗糙变形解释的存在下，牛顿平台在中等剪切速率和第二剪切稀化制度，在高剪切速率，分别。
2020-11-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Two-state shear diagrams for complex fluids in shear flow
收集了两相间剪切诱导相变的可能"相变“。本文考虑剪切增稠和剪切变稀流体，在两个相均为共应变率和共应力的条件下，给出了四种基本的剪切应力-应变率曲线，并讨论了它们的浓度依赖性。我们概述了如何构建更复杂的相图，讨论在哪一类各种实验系统的下降，并勾勒如何重建的流变测量的相图。
1999-09-01 cond-mat.soft
Jamming modulates coalescence dynamics of shear-thickening colloidal droplets
本文研究剪切增稠胶体液滴的聚并动力学，发现其颈部生长遵循亚牛顿幂律，且颗粒分数超过堵塞分数时聚并显著延迟，并通过修正悬浮液黏度的理论模型解释了该现象。
2023-10-28 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Rheology of bidisperse suspensions at the colloidal-to-granular transition
School of Engineering, The University of Edinburgh（爱丁堡大学工程学院）；School of Physics and Astronomy, The University of Edinburgh（爱丁堡大学物理与天文学院）
研究双分散悬浮液在胶体到颗粒过渡时的流变学行为，揭示了不同组分比例下粘度和剪切变稠特性变化规律。
2025-06-05 cond-mat.soft
Out-of-equilibrium microrheology using optical tweezers to probe directional viscoelastic properties under shear
许多蠕虫状胶束系统由于剪切诱导排列而表现出明显的剪切稀化。由于胶束在系统中引入方向性而对齐，因此不再预期粘弹性质是各向同性的。基于光镊的主动微流变学技术使我们能够同时沿两个正交方向（平行于外加剪切力以及垂直于外加剪切力）探测蠕虫状胶束系统的非平衡流变性质。而捕获珠的位移响应于主动拖曳力携带常规剪切稀化的特征，其沿垂直方向的自发位置波动表现出正交剪切增稠，这是迄今未观察到的效果。
2010-10-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Sliding friction in the hydrodynamic lubrication regime for a power-law fluid
本文通过标度分析研究幂律流体在流体动力润滑状态下的滑动摩擦，论证当幂律指数 n<1/2 时剪切稀化区域力学不稳定，导致 Stribeck 曲线不连续并可能出现迟滞，同时讨论了法向应力、流动瞬态和拉伸黏度的影响及其在剪切增稠中的应用。
2023-07-09 cond-mat.soft
Discontinuous shear thickening in biological tissue rheology
本文利用二维融合组织的主动顶点模型，研究全局外部变形与细胞运动产生的局部主动应力之间的相互作用，揭示了组织在堵塞转变附近表现出屈服、剪切变稀、连续和非连续剪切增稠等流变现象，为理解体内非线性流变行为提供了理论框架。
2024-01-18 cond-mat.soft q-bio.TO
Rotating electroosmotic flow of power-law fluid through polyelectrolyte grafted microchannel
由于日益增长的重要性，了解流动的生物流体在实验室上的CD为基础的系统，我们调查的流动行为的幂律流体在旋转电渗流通过接枝（软）窄通道。我们使用一个内部的数值代码来解决的速度和流量在一个旋转的通道受到外部电场的控制输运方程。我们显示了强烈的影响，湍流层的流动行为，并发现流量增加，因为我们增加的湍流层的大小。我们还表明，流变学强烈影响的相互作用的科里奥利力，由于旋转和电体力，由于所施加的电场。我们表明，剪切稀化流体的速度一般较高的剪切增稠流体相比。我们还表明，聚合物刷的存在下，在dielectric层创建一个阻力的流体，降低速度。我们还表明，旋转的效果，剪切增稠流体的流速比剪切稀化流体的流速有很大的改变。我们认为，研究流体流变学的影响变得非常重要的设计基于软通道的CD上的实验室系统驱动的电渗力和处理流变复杂的生物流体，如血液，唾液或粘液。
2019-12-19 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.flu-dyn
Effects of particle stiffness on the extensional rheology of model rod-like nanoparticle suspensions
采用小振幅振荡剪切、稳态剪切和毛细管破裂拉伸流变仪研究了两种棒状颗粒悬浮液的线性和非线性流变行为。杆状悬浮液由fd病毒及其突变体fdY21 M组成，其是完全单分散的，具有900 nm量级的长度。粒子是半柔性的，但它们的持久长度不同。实验研究了刚度对剪切流和拉伸流流变行为的影响。线性粘弹性剪切数据进行了详细的比较与蠕虫状链的理论预测。的拉伸性能进行比较，巴彻勒的理论，广义的剪切稀化性质的悬浮液。理论预测与实测的复合模量在低浓度以及非线性剪切和拉伸粘度在高流速。在这项工作中的结果提供了指导方针，以提高拉伸粘度的基础上，在没有强法向力，这是高分子量聚合物的特性的纯摩擦效应。
2018-11-30 cond-mat.soft
Emergence of transient reverse fingers during radial displacement of a shear-thickening fluid
玉米淀粉颗粒的高剪切浓水悬浮液表现出丰富的非线性流变特性。我们先前已经证明了当剪切稀化玉米淀粉悬浮液被牛顿流体置换时界面不稳定性的增长和开始，并且已经提出了使置换效率最大化的方法[Palak，R. Sathayanath，S. K. Kalpathy和R. Bandyopadhyay，胶体冲浪。物理化学。工程天冬氨酸，629（2021）127405]。在目前的工作中，我们探讨了在准二维径向Hele-Shaw细胞在其不连续的剪切增稠制度的致密的玉米淀粉水悬浮液的混溶位移。系统地研究了玉米淀粉悬浮液与水的内界面以及与空气的外界面的生长动力学。除了增长的界面不稳定性的内部接口，我们观察到一个短暂的撤回的悬浮液和指状不稳定性的形成在外部接口。我们证明，这些“反向指状”不稳定性是非常敏感的注入水的流速，间隙的Hele-Shaw细胞和浓度的取代玉米淀粉悬浮液，{和出现不考虑流体对之间的不可渗透性。我们认为，由于玉米淀粉悬浮液膨胀，由于高剪切速率所施加的驱替流体，外部悬浮液-空气界面的响应与回复力，导致空气渗透到悬浮液和反向手指的形成。我们注意到，反向指状物的生长显著降低了悬架的位移效率。最后，我们证明了在增长的内部和外部的界面图案的相关性，通过计算的速度，在封闭的稠密悬浮液中的应力传播。我们的研究结果是有用的，在理解流动的颗粒材料通过约束的几何形状，并可以扩展到研究应力传播的剪切增稠材料由于突…
2023-03-14 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Steady-state rheology and structure of soft hybrid mixtures of liquid crystals and magnetic nanoparticles
使用非平衡态分子动力学模拟，我们研究了一个模型的混合物的液晶（LC）和偶极软球（DSS）代表磁性纳米粒子的流变学。使用Lees-Edwards周期性边界条件，以不同的剪切速率剪切散装各向同性LC-DSS混合物。研究了不同偶极偶联强度（$λ$）的DSS体系的稳态流变性能以及剪切对体系微观结构的影响。我们发现，在大的剪切速率下，混合物表现出剪切稀化行为的所有考虑值的$λ$。在$λ$的低和中间值下，随着施加的剪切速率的增加，观察到从牛顿行为到非牛顿行为的交叉。相反，对于大的$λ$值，在所考虑的剪切速率范围内未观察到这种交叉。而且，非牛顿状态的程度随着$λ$的增加而增加。这些特征可以通过剪切引起的微观结构变化来理解。特别是，液晶显示剪切诱导的各向同性到的剪切速率与剪切速率依赖程度的剪切有序的过渡。的DSS显示剪切诱导的有序仅为大值的$λ$，其中的颗粒自组装成链。此外，在大$λ$和低剪切速率下，我们的模拟表明DSS形成铁磁畴。
2019-10-18 cond-mat.soft
Rheology of 2D vertex model
该研究采用解析粗粒化连续介质公式，理论探究二维上皮组织顶点模型的流变特性，揭示其剪切变稀等流变规律及振荡基底支撑下的取向变化与三临界点特征。
2023-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.bio-ph
Rheology of inelastic hard spheres at finite density and shear rate
考虑非弹性光滑硬球的颗粒流体，我们讨论的条件描绘的流变学制度，包括牛顿，Bagnoldian，剪切稀化，剪切增稠行为。我们开发了在玻璃化转变密度附近的有限剪切速率和密度下有效的动力学理论，预测了控制参数实际相关值下的粘度和拜格诺系数。确定的剪切应力$σ$的剪切速率$\dotγ$，和屈服应力的预测全流曲线完成我们的讨论来自第一原理的颗粒流变学。
2018-07-11 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Tuning the shear and extensional rheology of semi-flexible polyelectrolyte solutions
本文以黄原胶溶液为模型，系统研究离子强度和浓度对半柔性聚电解质剪切与拉伸流变行为的调控规律，并提出利用毛细变细动力学转变识别流变有效重叠浓度的简便实验方法。
2024-10-19 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Molecular dynamics simulations of shear-induced thermophoresis and non-Newtonian flow in compressible fluids
我们使用分子动力学模拟来研究二维纳米通道中可压缩Lennard-Jones流体在简单剪切流中的行为。该体系在接近气、液、固相共存的三相点的液相中平衡，并受到库埃特几何中的稳定剪切。据观察，在较高的剪切速率，该系统开发的密度梯度垂直于流动的方向，并表现出固体状分层的边界附近。类固体层的数量和与相邻壁的速度一起移动的层的数量都随着剪切速率而增加。我们认为，不均匀的密度分布的发展作为热泳的后果，由于剪切诱导的粘性加热在模拟流动池中产生的不均匀的温度分布。上述现象伴随着非牛顿效应，如非线性速度分布、不均匀应力分布和剪切速率依赖性粘度，其随着剪切速率的增加而表现出剪切稀化，随后是剪切增稠。这些现象之间的联系进行了讨论。
2017-03-30 cond-mat.soft
Integration through transients for inelastic hard sphere fluids
本文计算了在一般剪切速率和密度下，非弹性硬球在定常剪切流中的流变特性。从微观动力学出发，我们概括了通过瞬态（\textsc{itt}）形式主义的耗散，随机驱动的颗粒状粒子的流体的集成。应力松弛函数计算近似模式耦合理论-基于物理图像，剪切松弛是由缓慢的结构松弛为主，接近玻璃化转变。稳态剪切应力的瞬态积累，从而追溯到瞬态密度的相关性计算自洽模式耦合理论。玻璃化转变是由屈服应力的出现和牛顿粘度的发散，表征线性响应的信号。对于与结构弛豫时间相当的剪切速率，应力变得与剪切速率无关，并且我们观察到剪切变稀，而对于最大的剪切速率，Bagnold缩放，即，恢复了剪切应力随剪切速率的二次增加。流变性能是定性相似的所有值的$\varepsilon$，恢复的恢复系数，但是，应力的大小以及剪切变稀和增稠的范围显示出显着的非弹性依赖。
2020-02-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Distinguishing thixotropy, anti-thixotropy, and viscoelasticity using hysteresis
触变性、反触变性和粘弹性是三种类型的时间依赖动力学，它们涉及根本不同的基本物理过程。然而，区分它们可能非常具有挑战性，这阻碍了对结构-性质关系的理解。在这里，我们表明，滞后是一个很有前途的技术，通过探索最基本的触变，反触变和非线性粘弹性模型的签名，对比三种动力学。从这些签名，使用剪切速率控制的斜坡，开始和结束在高剪切速率，我们确定了两个显着的特点滞后回线。第一个是滞回线的方向：触变性为顺时针方向，而粘弹性和反触变性为逆时针方向。第二个特征是在所有响应都失去滞后的高斜坡速率下实现的：粘弹性响应在低剪切速率下显示出应力平台（缺乏应力松弛），而触变和抗触变响应是纯粘性的，具有最小的剪切变稀或变稠。这些特征的观察与模型细节无关。我们通过实验测量触变性Laponite悬浮液、抗触变性炭黑悬浮液和粘弹性聚（环氧乙烷）溶液的滞后来建立这些签名的进一步证据。这里探讨的协议可以用来区分触变性，反触变性和粘弹性，这有助于揭示复杂流体的微观结构物理。
2022-12-16 cond-mat.soft
Simulating the rheology of dense suspensions using pairwise formulation of contact, lubrication and Brownian forces
本文提出一种基于成对布朗力、接触力和润滑力的最小化颗粒模型，用于模拟稠密胶体悬浮液，再现剪切变稀和增稠行为，并在LAMMPS中实现，具有线性计算复杂度。
2023-07-25 cond-mat.soft physics.flu-dyn
