Some comments on the fracture of viscoelastic solids
本文对Shrimali和Lopez-Pamies提出的粘弹性固体裂纹扩展新理论的有效性进行评论，并指出了该理论未包含的效应。
2024-01-07 cond-mat.soft
The metric description of viscoelasticity and instabilities in viscoelastic solids
许多人造和天然存在的材料形成粘弹性固体。越来越多地使用生物启发的弹性体材料和极端的机械响应，这些弹性体提供驱动需要更好的，更直观的和定量的理解这样的连续体的机械响应。这在确定粘弹性结构随时间的稳定性时特别重要，在这种情况下，代替鲁棒规则，我们通常必须诉诸模拟。在这项工作中，我们提出了一个度量描述粘弹性的连续体的特点是时间演变的参考长度量化的休息参考度量。这个休息参考度量作为一个状态变量描述的结果在系统中的粘弹性流，并允许我们提供强大的要求关于不可压缩的各向同性粘弹性介质的稳定性。我们证明了这些索赔的一个简单的三个标准的线性固体弹簧阻尼器组件的预测规则，可以通过明确的计算进行验证，并显示与最近的实验在粘弹性硅橡胶壳，显示延迟稳定性损失的定量协议。
2018-06-04 cond-mat.soft
Scaling of poroelastic coarsening and elastic arrest in crosslinked gels
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
研究通过耦合毛细驱动达西渗透与聚合物网络的粘弹性到弹性过渡，揭示了交联凝胶中溶剂富区粗化及弹性阻滞的标度关系，提出了基于刚度的粗化和阻滞定律。
2026-05-18 cond-mat.soft
The linear viscoelastic fracture theory applies to soft solids better when they are... viscoelastic
本文提出一种基于动态力学分析数据的线性粘弹性方法，用于软固体断裂与粘附破裂分析，发现其在更具粘弹性的体系中能更好地匹配实验数据并给出物理合理的过程区尺寸。
2024-07-01 cond-mat.soft
Rolling friction for hard cylinder and sphere on viscoelastic solid
本文计算了硬柱体或圆球在粘弹性固体平面上滚动时所受的摩擦力。滚动摩擦系数与法向载荷和滚动速度呈非线性关系。对于在粘弹性固体上滚动的圆柱体，Hunter得到了滚动摩擦的精确结果，我们的结果与他在这种极限情况下的结果非常一致。理论结果与Greenwood和Tabor的实验结果也符合得很好。我们建议，滚动摩擦在很宽的范围内的滚动速度和温度的测量可能构成一个有用的方法来确定橡胶类材料的粘弹性模量。
2010-08-26 cond-mat.soft
Acoustoelastic analysis of soft viscoelastic solids with application to pre-stressed phononic crystals
橡胶类材料的特定周期性结构的有效动态特性可以通过预应变来调节，从而便于定制声滤波器的设计。虽然非线性粘弹性行为是软固体的主要特征之一，但很少将其纳入此类声子介质的研究中。在这里，我们研究的动态响应的非线性粘弹性固体内的“小对大”声弹性框架，也就是说，我们认为小振幅波的传播叠加在一个大的静态变形。不可压缩软固体的行为所描述的Fung-Simo准线性粘弹性理论（QLV）被认为是。我们推导出的增量方程使用应力样的记忆变量由线性演化方程。因此，我们表明，波色散遵循应变相关的广义麦克斯韦流变学。插图涵盖了均匀拉伸应变下的平面波在QLV Mooney-Rivlin固体中的传播。声弹性理论，然后应用到声子晶体涉及的晶格的空心圆柱体，通过使用一个专用的微扰方法。特别是，结果突出的粘弹性耗散的第一带隙的位置上的影响。我们发现，耗散移动的带隙频率，同时增加了带隙宽度。这些结果对粘弹性软固体在静预应力作用下的实际应用具有指导意义。
2022-02-13 cond-mat.soft
Temperature field and heat generation at the tip of a cutout in a viscoelastic solid body undergoing loading
本文用有限元法定量分析了粘弹性固体在加卸载过程中的温度场演化。特别是我们调查的温度场内部的Kelvin-Voigt型粘弹性体与薄切口。我们发现，粘度显着有助于温度场的变化，并启动的加载-卸载过程的温度场的变化强烈集中在尖端的薄切口。预测的温度场定性地对应于在实验中观察到的温度场，集中在同时加热和应变测量在裂纹尖端内的材料，如填充橡胶。
2020-12-11 cond-mat.soft
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
Pattern Formation During Deformation of a Confined Viscoelastic Layer: From a Viscous Liquid to a Soft Elastic Solid
我们研究了受限粘弹性层拉伸变形过程中的斑图形成。模型系统（具有不同交联度的PDMS）的使用使我们能够连续地从粘性液体到弹性固体。我们观察到两个不同的制度指不稳定性：一个制度称为“弹性”的界面裂纹扩展的指波长只与膜厚度的比例，和一个散装制度称为“粘弹性”的指不稳定性显示了萨夫曼-泰勒的行为。在这两种情况下，我们发现良好的定量协议与理论，并提出了一个减少的参数描述两个政权之间的过渡，并允许在整个范围内的粘弹性预测所观察到的模式。
2008-08-28 cond-mat.soft
Delayed instabilities in viscoelastic solids through a metric description
虽然确定一个无约束的弹性结构的稳定性是一个简单的任务，这不是粘弹性结构的情况。粘弹性结构的看似弹性稳定的构象可能会逐渐蠕变，直到失去稳定性，相反，蠕变并不一定意味着结构最终会变得不稳定。理解粘弹性结构的不稳定性需要更直观的描述粘弹性，以允许分析结果和定量预测。在这项工作中，我们提出了一个度量描述粘弹性的连续体的特点是随时间变化的参考长度相对于弹性应变测量。使用度量张量制定三维理论，我们能够预测哪些结构将表现出延迟不稳定性，由于粘弹性流动。我们还定量描述了粘弹性松弛在独立的结构，包括松弛导致没有明显的运动的情况下。我们证明了这些结果和动力的度量方法，阐明了微妙的机制，延迟不稳定的弹性体壳显示定量与实验测量。
2017-11-26 cond-mat.soft
Wire active microrheology to differentiate viscoelastic liquids from soft solids
粘弹性液体的特征在于有限的静态粘度和零屈服应力，而软固体具有无限大的粘度和非零屈服应力。粘弹性材料的流变特性长期以来一直是一个挑战，它仍然是一个有争议的问题。在这里，我们提供了第一次屈服应力材料中的磁性线的线性粘弹性的本构方程，连同使用磁旋转光谱（MRS）的实验测量。与MRS，电线提交到一个旋转磁场作为频率的函数和电线的运动是通过延时显微镜监测。所研究的软固体是浓度高于凝胶化点的凝胶形成多糖水分散体（结冷胶）。据发现，软固体表现出清晰和独特的签名相比，粘性和粘弹性液体。特别地，线平均旋转速度在宽频率范围上等于零。我们还表明MRS技术是定量的。从金属丝的振动振幅，恢复的平衡弹性模量，并同意与聚合物动力学理论。
2016-10-15 cond-mat.soft
Finite amplitude inhomogeneous waves in Mooney-Rivlin viscoelastic solids
新的精确解展示有限粘弹性的框架内。更确切地说，解决方案对应于有限振幅，横向，线性极化，非均匀运动叠加在一个有限的均匀的静态变形。粘弹性体由Mooney-Rivlin粘弹性固体组成，其本构方程由弹性部分（Mooney-Rivlin超弹性模型）和粘性部分（牛顿粘性流体模型）之和组成。分析表明，结果与纯弹性情况下的结果相似;除其他外，常相位平面和常振幅平面的法线必须与B椭球正交共轭，其中B是与初始大静态变形相关的左柯西-格林应变张量。然而，当本构方程是专门的情况下，一个新胡克粘弹性固体或牛顿粘性流体的情况下，更大的各种解决方案出现，没有对应的纯弹性的情况下。这些解包括行波非均匀有限振幅阻尼波和阻尼驻波。
2013-04-24 cond-mat.soft
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
On the thermodynamic consistency of Quasi-Linear Viscoelastic models for soft solids
起源于生物力学领域，Fung的准线性粘弹性模型（QLV）是用于计算软固体中应力和变形之间的时间依赖关系的最流行的本构理论之一。它是基于时域积分公式的非线性粘弹性的最简单的模型之一。在目前的研究中，我们考虑的QLV模型纳入一个单一的标量弛豫函数。我们提供了自然的内部变量的状态，以及一个一致的表达的自由能来说明这个版本的QLV模型的热力学一致性。热力学公式突出了QLV和Holzapfel和Simo引入的内部变量模型之间惊人的相似性。最后，在简单拉伸条件下说明了可压缩QLV材料的耗散特性。
2020-12-03 cond-mat.soft
Viscoelastic acoustic response of layered polymer films at fluid-solid interfaces: Continuum mechanics approach
我们推导了描述在流体环境中沉积在固体（石英）表面上的任意厚度的双折射粘弹性聚合物材料的动力学的波动方程的一般解。在粘弹性元件的Voight模型中，我们计算了系统对施加的剪切应力的声学响应，即我们发现石英发生器谐振频率和耗散因子的偏移，并且表明它强烈地依赖于吸附层的粘性载荷和覆盖层的剪切存储和损耗模量。这些结果可以很容易地应用到石英晶体声学测量的聚合物的粘弹性，保存其形状下的剪切变形和不流动，和分层结构，如蛋白质膜从溶液中吸附到表面上的自组装单分子膜。
1998-05-21 cond-mat.soft
From arteries to boreholes: Transient response of a poroelastic cylinder to fluid injection
流体通过多孔介质的径向向外流动发生在许多实际问题中，从穿过脉管壁的输送到地下钻孔的加压。当驱动压力相对于固体结构的刚度不可忽略时，流体和固体之间的孔隙力学耦合可以控制系统的稳态和瞬态力学。非常大的压力或非常软的材料会导致固体骨架的大变形，这会引入运动学和本构非线性，从而对这些力学产生重要影响。在这里，我们研究的瞬态响应的多孔弹性圆柱突然注入流体。我们认为运动和本构非线性的影响，无论是单独和组合，我们强调的核心作用，驱动方法的演变的响应。我们表明，非线性的各个方面可能会加速或减速的瞬态响应相对于线性孔隙弹性，取决于边界条件和初始几何形状，并施加流体压力导致更快的响应比施加流体流量。
2018-07-31 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Multiphysics Modeling of Surface Diffusion Coupled with Large Deformation in 3D Solids
本文针对附着于高变形软基底上的水合膜，提出耦合表面孔隙弹性与体粘弹性的非平衡热力学模型及有限元实现，揭示基底大变形与表面溶剂扩散的相互作用，为微尺度传感器与致动器设计提供理论依据。
2025-05-06 cond-mat.soft physics.comp-ph
A finite element implementation of finite deformation surface and bulk poroelasticity
该研究提出一个热力学一致的有限变形体相与表面孔隙弹性理论模型及其有限元实现，用于捕捉软水合固体中变形与扩散的耦合效应，并揭示表面效应的重要性。
2023-05-15 cond-mat.soft math-ph math.MP
From arteries to boreholes: Steady-state response of a poroelastic cylinder to fluid injection
流体径向向外流入多孔介质中的现象发生在许多实际问题中，从穿过血管壁的输送到钻孔的加压。随着驱动压力相对于固体结构的刚度变得不可忽略，流体和固体之间的孔隙力学耦合对流动具有越来越强的影响。对于非常大的压力或非常软的材料，如水力压裂和动脉流的情况下，这种耦合可能导致大的变形，因此，从经典的线性孔隙弹性响应的强烈偏差。在这里，我们研究这个问题，通过分析流体注入的多孔弹性圆柱体的稳态响应。我们认为定性和定量的运动和本构非线性的影响，突出了变形相关的渗透率的强烈影响。我们表明，壁厚（厚与薄）和外边界条件（自由与约束）在控制力学中起着核心作用。
2017-04-28 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Compact travelling waves in viscoelastic solids
我们介绍了一个模型的非线性粘弹性固体中的行波与紧凑的支持是可能的。我们得到了一个精确的紧解。我们还导出了一个新的Burger型演化方程与引入的本构方程。
2013-03-05 cond-mat.soft nlin.PS
Evolution of the contact between rough viscoelastic solids after decreasing loads: memory erasure and monotonic increase
Sorbonne Université, CNRS, Institut Jean Le Rond d’Alembert（索邦大学，法国国家科学研究中心，让·勒朗·达朗贝尔研究所）
通过分数阶粘弹性粗糙接触模型研究减载后接触面积演化，发现线性粘弹性模型无法重现接触面积减小和长期记忆，需要引入额外局部内变量。
2026-02-18 cond-mat.soft
Active Viscoelastic Matter: from Bacterial Drag Reduction to Turbulent Solids
内部驱动物质的一个范例是有源双折射液晶，其中传统双折射液晶的方程由违反时间反演对称性的最小有源应力补充。在实践中，活性流体不仅可以具有液晶聚合物自由度，而且可以具有粘弹性聚合物自由度。在这里，我们探讨了所产生的相互作用，通过耦合一个活跃的聚合物流变学的极小模型。我们发现，添加聚合物可以大大增加自发流动的复杂性，但也可以有平静的效果，从而增加沿管道自发流动的净吞吐量（“减阻”效果）。值得注意的是，在足够软的弹性固体中，在开启活动后也可以出现主动湍流。
2015-03-05 cond-mat.soft
Adhesion between a viscoelastic material and a solid surface
在本文中，我们提出了一个定性的耗散过程中的粘弹性聚合物和固体表面之间的界面破坏的分析。我们重新评估“粘弹性喇叭”模型[P. - G. de Gennes，C. R. Acad. Sci. Paris，307，1949（1988）]，并且表明，对于交联聚合物，由于断裂尖端附近的局部过程，界面韧性G（V）从相对低的值G_0开始，并且上升到最大值$G_0 (μ_{\infty}/μ_0)$（其中$μ_0$和$μ_{\infty}$分别代表材料在低应变频率和高应变频率下的弹性模量）。这种增强的断裂能是由于远场粘性耗散的散装材料，并开始剥离率V远低于以前认为的。对于一个聚合物熔体，粘附能预计规模为1/V。在本文的第二部分中，我们比较了我们的一些理论预测与实验结果之间的粘弹性粘附聚二甲基硅氧烷聚合物熔体和玻璃表面。特别是，预期的依赖性的断裂能与分离率的实验数据证实，和观察到的变化，在裂纹轮廓的宽度与我们的简单模型是很好的协议。
2004-01-28 cond-mat.soft
Impact problem for the quasi-linear viscoelastic standard solid model
本文研究了Fung准线性粘弹性模型下的一维碰撞问题，松弛函数为标准固体模型（或Zener模型）。在此基础上，准线性粘弹性Maxwell和Kelvin-Voigt模型被恢复为极限情况。数值模拟的结果，一些说明性的值的无量纲的问题参数。
2015-03-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Spreading on viscoelastic solids: Are contact angles selected by Neumann's law?
由于固体内部强的粘弹性耗散，液滴在软基底上的扩散非常缓慢。一个详细的了解的传播动力学仍然难以捉摸，部分原因是难以量化的强粘弹性变形以下的接触线，确定移动润湿脊的形状。在这里，我们提出了直接的实验可视化的动态润湿脊，补充测量的液体接触角。据观察，润湿脊表现出完全遵循动态液体接触角的旋转-如先前假设的[Karpitschka \emph{et al.} Nature Communications \textbf{6}，7891（2015）]。这一实验证明，尽管接触线运动，润湿脊仍受诺依曼定律支配。此外，我们的实验表明，移动的接触线导致可变的表面张力的基板。因此，我们建立了一个新的理论，将表面应变的影响，第一次包括所谓的Shuttleworth效应到软润湿的动力学理论。它包括在接触线的边界条件的详细分析，辅以耗散分析，这表明，再次，诺依曼的平衡的有效性。
2019-07-18 cond-mat.soft
Viscoelasticity induced onset of slip at the wall for polymer fluids
在壁处滑动的渐进开始，其对应于在达到平台之前随着请求时间增加的滑动长度，已经针对模型粘弹性聚合物溶液进行了研究，允许改变最长的弛豫时间，同时保持恒定的固体-流体相互作用。基于Maxwell流体和经典Navier假设的摩擦应力在界面处的线性响应的流体动力学模型充分考虑了数据，而没有任何可调参数。摩擦不需要假设粘弹性响应，反映了固液摩擦机制的局部特征。
2020-06-22 cond-mat.soft
Creep, recovery, and waves in a nonlinear fiber-reinforced viscoelastic solid
我们提出了一个本构模型捕捉一些实验观察到的功能的软生物组织：非线性粘弹性，非线性弹性各向异性，和非线性粘性各向异性。对于这个模型，我们推导出控制直线剪切运动的纤维增强体的平面中的方程，它是一个非线性偏微分方程的剪切应变。专门的方程的准静态过程的蠕变和恢复，我们发现，通常（指数状）的时间增长和衰减一般存在，但对于某些范围的值的材料参数和剪切方向和纤维方向之间的角度，出现一些异常的行为。这些包括持续的非零应变在恢复实验中，应变增长恢复，应变衰减蠕变，消失的解决方案后，有限的时间，和类似的奇comportments。对于完整的动力学运动方程，我们发现扭结（行波）的解决方案，不能达到其指定的渐近极限。
2007-12-03 cond-mat.soft
Effective medium theory for viscoelasticity of soft jammed solids
针对软阻塞固体反常粘性损耗缺乏微观理论的问题，本文提出包含接触阻尼效应的有效介质理论，将其归因于非晶系统的边缘稳定性，建立了描述阻尼对软阻塞固体粘弹性行为影响的微观理论。
2024-07-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Borosilicones and viscoelastic silicone rubbers: network liquids and network solids
硼硅氧烷（例如，人们已经知道了70年，但他们的奇特行为仍然无法解释。在这项工作中，实验和理论表明，它们是网络液体-动态大分子，在短时间尺度上表现出弹性，但在较长的时间尺度上表现出流动。每个硼硅是由三官能硼交联连接的硅聚合物链的巨大共价网络。在任何时刻，硼硅树脂都是高度交联的弹性材料。然而，由于硼交联是暂时的，因此网络随时间而演变，并且硼硅表现出液体行为。一个简单的硼硅简化了一个经典的瞬态网络模型，并表现为一个简单的（洛奇）弹性流体。其测得的模量和粘度符合瞬态网络模型和麦克斯韦粘弹性模型预测：弹簧串联阻尼器，包括观察到的指数松弛过程。然而，当硼硅包括永久交联时，它不再表现为简单的弹性流体。其测量的模量和粘度符合分数麦克斯韦粘弹性模型预测的那些：弹簧与弹簧罐串联，包括观察到的慢于指数的松弛过程。超过凝胶化阈值，硼硅变成粘弹性硅橡胶（VSR）。在跨越材料的永久网络耦合到也跨越材料的临时网络的情况下，VSR是网络固体上的网络液体背负。分数齐纳粘弹性模型：一个平行于分数麦克斯韦模型的弹性弹簧，准确地预测了VSR的测量模量。硼交联的暂时性是由于交换反应。因为临时交联的平均寿命是硼硅树脂唯一重要的时间尺度，所以它表现出热流变简单性。
2018-01-28 cond-mat.soft
Error-in-constitutive-relation (ECR) framework for the characterization of linear viscoelastic solids
本文提出 ECR/MECR 全场反演框架，利用内部运动学数据与伴随演化识别线性粘弹性固体本构参数，并通过二维多频重建验证。
2024-01-18 cond-mat.soft
Lubrication of soft viscoelastic solids
润滑流动出现在工程、生物物理和自然界的许多应用中。当润滑液形成升力时，可实现表面分离并最小化摩擦和磨损。在本文中，我们分析软润滑接触处理固体壁粘弹性：软材料通常不是纯弹性的，但在动态载荷条件下耗散能量。我们提出了一种粘弹性润滑的方法，并专注于三个典型的例子，即开尔文-福格特，标准线性和幂律流变。它示出了如何固体粘弹性影响润滑过程时，加载的时间尺度变得可比的流变时间尺度。我们推导出升力和滑动速度之间的渐近关系，这给继承签名的流变学的标度律。在所有情况下，升力相对于纯弹性系统都是减小的.
2015-12-18 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Theory of Reciprocating Contact for Viscoelastic Solids
本文提出了线粘弹性材料的往复接触理论。结果进行了讨论的情况下，刚性球正弦驱动的粘弹性半空间滑动接触。根据接触的大小、往复运动的频率和振幅以及粘弹性体的松弛时间，我们确定接触行为的范围可以从稳态粘弹性解（其中牵引力总是与滑动刚性冲头的方向相反）到以前从未观察到的更复杂的趋势，这是由于在往复运动期间所覆盖的路径的不同区域之间的强相互作用。实际意义跨越了许多应用，从地震工程到生物技术。
2016-03-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Spreading of a viscoelastic drop on a solid substrate
本文研究粘弹性液滴在固体基底上的铺展行为，发现其早期铺展比同粘度牛顿液滴更快且幂律不同，并用接触线附近有效粘度降低及微扰模型解释了该差异。
2023-08-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Unified study of viscoelasticity and sound damping in hard and soft amorphous solids
针对硬与软非晶固体，提出由非德拜标度律决定的粘弹性与声衰减统一框架，并通过数值模拟验证。
2024-02-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Small amplitude waves and stability for a pre-stressed viscoelastic solid
本文研究了在微分型非线性粘弹性材料中叠加在大的静态变形上的小振幅波的传播。我们使用体波和表面波来解决耗散和材料和几何稳定性的问题。特别是，分析提供的本构参数和预变形，确保在附近的一个大的预拉伸线性化的稳定性的界限。这种类型的结果与使用声学技术的生物软组织的成像有关，其中已知预变形增加对比度并减少去相关噪声。
2008-12-08 cond-mat.soft physics.bio-ph
Viscoelastic crack propagation: review of theories and applications
本文综述了粘弹性固体中裂纹扩展的理论。我们考虑无限大系统和有限大系统中的裂纹。作为理论的应用，我们考虑两个粘附问题，即压敏胶粘剂和球-平粘附问题。我们还研究了裂纹扩展的猪皮真皮，这是医疗相关性，和橡胶磨损的背景下，轮胎。
2020-09-10 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
Nonlinear viscoelasticity and generalized failure criterion for polymer gels
聚合物凝胶表现为软粘弹性固体，并表现出一般的非线性力学响应，其特征在于在不可逆失效之前显著硬化，最常见的是通过宏观断裂。在这里，我们的目的是捕获后一种情况下的蛋白质凝胶使用的非线性积分本构方程建立在（$i$）的线性粘弹性响应的凝胶，在这里很好地描述了幂律松弛模量，和（$ii$）的非线性粘弹性的凝胶，编码成“阻尼函数”。这样的形式主义定量预测的剪切启动实验的凝胶机械响应，宏观故障的发病。此外，由于凝胶失效涉及宏观裂纹的不可逆增长，我们耦合后者的应力响应与贝利的脆性固体的耐久性准则，以预测在故障点的应力$σ_c$和应变$γ_c$的临界值，以及它们如何与所施加的剪切速率缩放。理论和实验之间的良好的协议表明，在这种软粘弹性凝胶的裂纹增长是一个马尔可夫过程，贝利的标准远远超出了硬材料，如金属，玻璃，或矿物。
2017-01-05 cond-mat.soft
Following the thread: surface and bulk solvent migration in silicone elastomers from local volumetric swelling
Institute of Mechanical Engineering, School of Engineering, EPFL（EPFL工程学院机械工程系）
研究硅氧弹性体中表面与本体溶剂迁移机制，通过实验揭示界面边界条件对扩散速率的影响，修正传统理论中的低估问题。
2026-05-12 cond-mat.soft
Oscillatory collective motion in viscoelastic and elastic active fluids and solids under circular confinement
本文证明圆形约束下活性生物膜中发现的振荡旋转与平移集体运动模式具有普适性，可广泛存在于粘弹性流体和固体中，弹性固体仅为极限情形。
2025-02-10 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
The mechanism of propulsion of a model microswimmer in a viscoelastic fluid next to a solid boundary
在本文中，我们研究的模式生物，所谓的泰勒的游泳片，在粘弹性流体接近固体边界的游泳。这种情况包括许多游泳微生物的自然栖息地，虽然以前的调查已经考虑了游泳的边界和游泳的粘弹性流体的影响，很少有这两种影响被同时考虑。我们重新回顾了Elfring和Lauga（Gwynn J.Elfring和Eric Lauga，Saverio E. Spagnolie，editor，Complex Fluids in Biological Systems，Springer New York，New York，NY，2015），并给出了对粘弹性（其倾向于减慢片材）和边界（其倾向于加速片材）的存在的影响的解耦的机械解释。我们还开发了一个数值谱方法，能够找到一个任意振幅和波形的波动片的游泳速度。我们用它来表明，上面提到的解耦不持有在有限的波振幅，并为某些参数的边界的存在下，可能会导致粘弹性效应，以增加微生物的游泳速度。
2018-01-26 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Implicit type constitutive relations for elastic solids and their use in the development of mathematical models for viscoelastic fluids
粘弹性流体是非牛顿流体，其由于储存能量和产生熵的机制而表现出“粘性”和“弹性”特性。通常，这种流体的能量存储特性是使用与非线性固体的经典理论相同的概念来建模的。近年来，通过引入隐式本构关系，人们成功地建立了弹性固体的新模型，这些新模型为材料的弹性响应这一古老课题提供了不同的视角。特别地，隐式本构关系的子类，即其中左柯西-格林张量被表示为应力的函数的关系是感兴趣的。我们将展示如何使用这种新的观点，它的粘弹性流体的数学模型的发展，我们提供了这样的模型的热力学基础的讨论。我们专注于使用吉布斯自由能，而不是亥姆霍兹自由能，并使用标准的Giesekus/Oldrophil-B模型，我们展示了如何替代方法的工作原理，在这种情况下，众所周知的模型。所提出的方法是直接推广到更复杂的设置，其中经典的方法可能是不切实际的，甚至不适用。
2021-03-21 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Rubber friction on smooth surfaces
我们研究粘弹性固体的滑动摩擦，例如，橡胶，在坚硬的平坦基底表面上。我们首先考虑粘弹性固体内部的波动剪应力，它是由固体中原子或分子的热运动引起的。在纳米尺度下，热波动非常强烈，并引起MPa范围内的应力波动，这类似于通常发生在固体橡胶界面处的脱钉应力，表明热波动对光滑表面上的橡胶摩擦至关重要。我们开发了一个详细的模型，考虑到热波动的影响，在橡胶基板界面的小接触补丁（应力域）的脱钉。该理论预测的宏观剪切应力的速度依赖性有一个钟形的函数，和低速侧表现出相同的温度依赖性的体积粘弹性模量，定性与实验数据。最后，我们讨论了小幅基底粗糙度对橡胶滑动摩擦的影响。
2006-07-04 cond-mat.soft
On the problem of simple shear of an incompressible viscoelastic solid under finite deformations
Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学）
本文研究了在有限变形下不可压缩粘弹性固体的简单剪切问题，揭示了非零法向应力与Poynting效应的关系，并发现应力张量分量的分散性对客观导数的选择敏感。
2025-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Frictional dynamics of viscoelastic solids driven on a rough surface
本文研究了粘弹性动力学对（平均场）弹簧-块系统摩擦特性的影响。当驱动器以恒定速度V移动时，观察到两个动态机制：在快速驱动时，在临界阈值Vc以上，系统以驱动器速度滑动并显示速度减弱的摩擦力。在Vc以下，稳定滑动变得不稳定，并开始粘滑状态。在载玻片-保持-载玻片驱动方案中，摩擦力的峰值出现在保持时间之后，并且其幅度随着保持持续时间而增大。这些观察结果与速率-状态方程中唯象编码的摩擦力是一致的。我们的模型给出了这样的宏观描述的微观基础。
2015-08-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shear shock formation in incompressible viscoelastic solids
实验表明，在脑组织中诱发的剪切波可以发展成冲击波，从而为深部创伤性脑损伤提供了可能的解释。在这里，我们研究的冲击波的形成在软粘弹性固体受到一个强加的速度在其边界。本文考虑半无限半空间的平面剪切运动，它对应于一个空间一维问题。考虑了不可压缩软固体的Fung-Simo准线性粘弹性理论（QLV），其中弹性响应为指数型或Mooney-Rivlin-Yeoh型多项式。波形破碎可能发生在加速波的爆破，导致形成激波的一个充分条件。基于小振幅参数的慢尺度分析产生阻尼Burgers方程，从而导致另一个激波形成条件。使用专用的有限体积方案进行的数值实验表明，这些估计具有有限的精度。它们的有效性也受到弹性限度的限制，在这里，确切的激波形成条件是已知的。
2022-01-04 cond-mat.soft math-ph math.MP
Linear Viscoelastic Properties of the Vertex Model for Epithelial Tissues
上皮组织充当屏障，因此必须自我修复，对环境变化做出反应，并在不损害其完整性的情况下生长。因此，它们表现出复杂的粘弹性流变行为，其中组成细胞主动调节它们的机械特性以改变组织的整体响应，例如，从固态到液态上皮细胞的细观力学特性通常采用顶点模型来模拟。虽然以前的研究主要集中在长时间尺度上的顶点模型的流变特性，我们系统地研究了全动态范围，通过应用小振荡剪切和体积变形在两个固体和类流体相的规则六边形和无序的细胞配置。我们发现，在流体和固体相的剪切和体积响应可以描述标准的弹簧阻尼粘弹性模型。此外，可以通过对系统施加预变形来调谐固体-流体转变。我们的研究提供了深入了解上皮细胞可以调节其丰富的流变行为的机制。
2022-01-26 cond-mat.soft physics.bio-ph
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
Atomic-scale origin of dynamic viscoelastic response and creep in disordered solids
自麦克斯韦时代以来，粘弹性一直被描述为纯粘性和纯弹性响应的插值，但其在固体中的微观原子级机制仍然难以捉摸。我们研究了三种无序固体模型：无规晶格、缺键面心立方晶格和含空位面心立方晶格。在中心力晶格的谐波近似下，我们应用非仿射原子运动的基础上导出的粘弹性响应的求和规则。后者的运动是一个直接的结果，局部结构的混乱，特别是缺乏反演对称性的无序晶格。通过定义一个合适的定量和一般的原子水平的测量nonaffinity和反转对称性，我们表明，所有三个系统的粘弹性响应崩溃到一个主曲线归一化后，在每个系统的反转对称性破缺的整体强度。接近中心力晶格的均衡点，幂律蠕变$G(t)\sim t^{-1/2}$出现软振动模式和非仿射动力学之间的相互作用的结果，和各种分析缩放，支持数值计算，预测的理论。
2017-02-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Viscoelastic fluid flow in a 2D channel bounded above by a deformable finite thickness elastic wall
本文计算了三种粘弹性流体（Oldrophil-B、FENE-P和Owens血液模型）在二维通道中的定常流动，通道部分由可变形的有限厚度neo-Hookean固体约束。发现极限Weissenberg数随着无量纲固体弹性参数Γ的增加而增加，遵循Owens > FENE-P> Oldrophil-B的趋势，超过该极限Weissenberg数计算就不能收敛。Owens模型的高剪切稀化性质导致弹性固体总是坍缩到通道中，因为这里考虑的Γ值的范围很宽。然而，在FENE-P和Oldrophil-B模型的情况下，流体-固体界面可以在通道内，也可以向外凸出，这取决于Γ的值。这种行为与早期模型的预测有很大不同，早期模型将可变形固体视为零厚度膜，在这种情况下，膜总是位于通道内。与仅响应于压力的零厚度膜相比，固体壁支撑压力和剪切应力的能力是观察到的差异的原因。三种粘弹性流体的通道中的应力和速度场与牛顿流体的预测的比较表明，剪切稀化而不是弹性是观察到的行为差异的关键来源。
2015-02-11 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Morphology and stability of droplets sliding on soft viscoelastic substrates
本研究揭示了液体与固体间的能量耗散分配如何控制粘弹性凝胶上滑动液滴的形态与稳定性，提出了高度吻合实验数据的凝胶润湿非线性模型，并指出存在显著滑移现象。
2023-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Critical viscoelastic response in jammed solids
我们确定的线性粘弹性响应堵塞包装的无热排斥粘性球，模型的乳液，湿泡沫，和软胶体悬浮液。我们数值测量的复杂的剪切模量，响应的基本特征，并表明，低频响应显示动态临界缩放附近的无干扰。粘弹性剪切响应由填料的松弛本征模态控制。我们使用标度参数来解释本征率的分布，这在unjamming时会产生发散。然后，我们推导出的临界指数表征响应，包括消失的剪切模量，发散粘度，和临界剪切稀化制度。最后，我们表明，宏观流变学是敏感的局部粘性力法的细节。通过改变法向和切向阻尼系数的比率，我们确定和解释了滑动运动的强阻尼和弱阻尼系统之间的定性差异。当滑动是弱阻尼时，没有发散的时间尺度，没有发散的粘度，也没有临界剪切稀化制度。
2012-05-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Coalescence of viscoelastic drops on a solid substrate
本研究探讨了固体基底上聚合物溶液液滴的聚结，发现液桥尺寸与时间呈幂律关系，其指数受弹性毛细数Ec影响，且聚结过程由毛细作用与粘弹性的平衡控制。
2024-12-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Exactly solvable model for a velocity jump observed in crack propagation in viscoelastic solids
对粘弹性聚合物材料赋予适当的弹性和高韧性的需求在诸如汽车和医疗设备的工业中是普遍存在的。韧化要克服的主要问题之一是与速度跳变有关的灾难性失效，即，裂纹扩展速度的急剧转变发生在所施加载荷的窄范围内。然而，它的物理起源仍然是一个谜，尽管以前的研究超过35年。在这里，我们提出了一个完全可解的模型，表现出的速度跳跃，结合线性粘弹性与连续描述的截止长度。与精确的解决方案，我们阐明的物理起源的速度跳跃：它出现在附近的扩展裂纹尖端的动态玻璃化转变。我们进一步量化的速度跳跃与缓慢和快速的裂纹扩展制度，这将刺激发展的强硬的聚合物材料。
2017-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
