Shear-induced Transitions in Ternary Polymeric System
首次对聚合物体系中的剪切诱导相变进行了三维模拟。该方法基于动态密度泛函理论。研究了柔性三嵌段ABA-共聚物和溶剂的混合物在简单稳态剪切作用下的螺旋状介观结构双连续相和层状/圆柱相共存的途径。
2000-07-19 cond-mat.soft
Abatement of mixing in shear-free elongationally unstable viscoelastic microflows
向液体中添加微量的化学惰性聚丙烯酰胺聚合物导致在通过2：1收缩的稳定电渗透泵送下的大的不稳定性，表明在粘弹性材料的电渗透流中可以打破层流条件。通过排除剪切和施加对称性，我们创建了一个平台，只有拉伸粘弹性不稳定性，扩散，影响混合。与早期的研究相比，显着的剪切，发现在混合的数量级增加，我们发现，包括聚合物激发大的粘弹性不稳定性，但混合相对于无聚合物的液体减少。我们发现混合的绝对减少与以下理解一致：添加聚合物增加粘度，而粘弹性流动朝向弹性湍流（一种温和的（Batchelor）湍流）进展，并且表明电渗泵送装置是用于研究粘弹性不稳定性的理想平台，而无需补充因素。
2010-02-08 cond-mat.soft
A framework for analyzing hyper-viscoelastic polymers
超粘弹性聚合物具有多个应用领域，包括航空航天、生物医学和汽车。因此，理解它们的机械响应是极其重要的，特别是因为它们表现出强烈的速率和温度依赖性，包括低温脆性转变。在不同的应变速率和温度的响应之间的关系进行了研究，并开发了一个框架来预测大应变响应率c。1000 s $^{-1}$及以上，实验不可行。使用聚合物的DMA测试构建了在参考温度下储能模量的速率依赖性的主曲线。使用跨越二十个十年的频率扫描和从预玻璃化转变到预熔融的温度范围。一个分数导数模型拟合的实验数据，这个模型的参数被用来获得在所需的应变率的应力-应变关系。
2017-09-04 cond-mat.soft
Tension Dynamics and Linear Viscoelastic Behavior of a Single Semiflexible Polymer Chain
本文基于Hallatschek等人发展的蠕虫链模型理论，研究了单根半柔性高分子链的动力学响应。作用在两个链端的振荡力下的线性粘弹性响应解析地导出作为振荡频率的函数。我们将证明，在低频极限下，复柔度的实部与Marko和Siggia的静态结果一致，而虚部则表现出+1/2的幂律依赖性。另一方面，这些顺应性随着高频极限的幂律-7/8而减小。这些都不同于劳斯动力学。一个缩放参数来理解这些新的结果。
2009-03-12 cond-mat.soft
Deformation and break-up of viscoelastic droplets in confined shear flow
本文研究了牛顿/粘弹性液滴在受限剪切流场中的变形和破碎。我们的数值方法是基于格子玻尔兹曼模型（LBM）和有限差分格式的组合，前者用于模拟两个不混溶的流体与可变的粘性比，和后者用于模拟聚合物动力学。采用粘弹性流体的本构方程，引入了具有Peterlin封闭的可伸缩非线性弹性哑铃（FENE-P）的聚合物动力学。我们通过改变聚合物的弛豫时间$τ_P$、聚合物的最大延展性$L$和限制程度（即液滴直径与间隙间距的比率）来量化液滴响应。在无侧限剪切流中，液滴粘弹性对破裂临界毛细管数$\mbox{Ca}_{\mbox{\tiny{cr}}}$的影响在所有研究的情况下都是中等的。然而，在受限条件下观察到不同的行为：粘弹性液滴的临界毛细管数增加或减少，这取决于聚合物的最大伸长率，后者影响聚合物溶液的拉伸粘度。在数值模拟中监测力平衡，以验证物理图像。
2016-11-14 cond-mat.soft
Parameter-free predictions of the viscoelastic response of glassy polymers from non-affine lattice dynamics
我们研究了无定形聚合物的粘弹性响应的理论和模拟。通过考虑内应力和考虑非热非仿射理论中的瞬时简正模（INMs），我们对聚合物玻璃在非零温度下的粗粒度模拟中获得的动态粘弹性模量进行了无参数预测。理论结果表明，非常好的对应关系与流变学数据收集的分子动力学模拟超过五个数量级的频率，与一些不稳定性，积累在低频部分的玻璃化转变的方法。这些结果提供的证据表明，机械玻璃化转变本身是连续的，因此代表一个交叉，而不是一个真正的相变。在玻璃化转变温度范围内的低频储能模量的相对急剧下降可以在所提出的理论内机械地解释：低本征频率振动激发（玻色子峰和接近零的能量激发）的扩散直接导致储能模量的负非仿射贡献的快速增长。
2018-09-05 cond-mat.soft
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
Transition to the viscoelastic regime in the thinning of polymer solutions
研究稀聚合物溶液液滴夹断时牛顿态到黏弹态的转变，通过表征临界应变速率随浓度、摩尔质量、溶剂黏度和喷嘴尺寸的变化，给出经验标度律并揭示自相似变细动力学。
2022-03-12 cond-mat.soft
Stretching of viscoelastic drops by steady sliding
非牛顿流体在平面上的滑动导致了界面力和非线性粘性耗散之间复杂的、纠缠的平衡，这一点很少被研究。特别是，仍然缺乏对聚合物柔性和聚合物溶液的弹性所起作用的详细理解。为此，我们考虑了不同分子量的聚丙烯酰胺（PAA）溶液，悬浮在水中或甘油/水的混合物。与具有刚性聚合物的液滴相比，具有柔性聚合物的液滴在稳定滑动中表现出显著的伸长。这种差异很可能是由于不同的剪切稀化的结果，不同的粘性弯曲。此外，聚合物的“最佳弹性”似乎是该液滴伸长率可见所需的。我们补充了实验结果与粘弹性FENE-P下降的数值模拟。这是一个决定性的步骤，以解开弹性参数（如聚合物松弛时间，最大延展性）的变化如何影响无量纲滑动速度。
2017-03-30 cond-mat.soft
Dewetting dynamics of stressed viscoelastic thin polymer films
例如通过旋涂生产的超薄聚合物膜被认为是有应力的，因为聚合物在该过程中被“冻结”成非平衡构型。在粘弹性薄膜模型的框架下，我们研究了横向残余应力对薄膜去湿动力学的影响。详细研究了薄膜内的高度分布和速度分布的时间演化以及耗散机制。的轮廓的形状和摩擦耗散与粘性耗散内的膜的重要性被发现在去湿过程中的变化。非平稳的配置文件的相互作用，松弛的初始应力和变化的主导地位的两个耗散机制所造成的非线性摩擦与基板是负责丰富的行为的系统。特别是，我们的分析揭示了新的光发生的意外最大的边缘宽度最近在PS-PDMS系统的实验中获得。
2008-12-04 cond-mat.soft
Transient behaviour of a polymer dragged through a viscoelastic medium
我们研究了聚合物在粘弹性介质中受恒定力作用时的动力学。这是一个聚合物被外力拉动穿过细胞的模型，或者是一个活性生物聚合物由于自生力而移动的模型。利用Rouse模型和与记忆相关的阻力，我们发现，质心的聚合物遵循亚弹道运动。我们确定的聚合物的长度和形状的时间演变。通过对单体运动速度的分析，我们研究了张力在聚合物中的传播。我们讨论了如何聚合物可以被用来作为一个探头的粘弹性介质的属性。
2014-07-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Linear viscoelasticity of entangled wormlike micelles bridged by telechelic polymers : an experimental model for a double transient network
我们研究了一种新型瞬态网络的线性粘弹性：桥蠕虫状胶束，其结构最近已被表征[Ramos和Ligoure，（2007）]。这种复合材料是通过将遥爪共聚物（在每个末端具有疏水粘着剂的水溶性链）添加到缠结的蠕虫状胶束（WM）的溶液中而获得的。为了比较，裸WM和WM修饰的两亲性共聚物也进行了研究。虽然这些后者系统表现出几乎相同的单一理想麦克斯韦行为，但桥接WM的溶液可以描述为两种麦克斯韦流体组分的混合物，其特征在于两个显著不同的特征时间t_fast和t_slow，以及两个弹性模量G_fast和G_slow，其中G_fast >> G_slow。我们表明，慢模式是有关的粘弹性的纠缠WM的瞬态网络，和快速模式的遥爪活性链（即链，不形成循环，但桥两个胶束）的网络。的粘弹性与表面活性剂的浓度，φ，和胶粘剂与表面活性剂的摩尔比，β，的依赖关系进行了讨论。特别是，我们表明，G_fast是成比例的材料中的活性链的数量，φ β。简单的理论预期允许然后评估遥爪聚合物的桥/环比。
2007-02-05 cond-mat.soft
Laminar Flow and Backrind Formation in Molding of Viscoelastic Silicone Rubber
当热固性聚合物在高温下在封闭模具中固化时，热膨胀可在成品中产生缺陷。当内部压力上升将模具推开，固化的聚合物通过分型线处的间隙流出时，就会出现这些缺陷。这种缺陷被称为背皮，在压缩成型中特别常见，其中被捕获的不可压缩聚合物的压力增加可以压倒模具上的夹紧压力并将聚合物从模具袋中排出。如果喷出的材料已经固化，它会留下结构损坏，从而在成品中留下缺陷。背壳通常在固化聚合物退出模具的间隙附近表现为参差不齐的接缝线。它的外观通常是不规则的和碎片状的，这表明生产它的过程中没有特定的图案或均匀性。在这种情况下，固化的聚合物在被驱动朝向和通过分型线时主要充当粘弹性固体。后果皮的不平整是由于固体的撕裂和破碎造成的。然而，固化的聚合物在其朝向分型线流动并通过分型线时可能主要充当粘弹性液体。由于雷诺数较低，流动是层流，并且后壳见证了该层流。更具体地，所观察到的后壳形状对应于朝向分型线的层流中的等值线轮廓，该轮廓可以使用计算流体动力学来预测。
2019-05-15 cond-mat.soft
Dewetting of Thin Viscoelastic Polymer Films on Slippery Substrates
在接近玻璃化转变温度下沉积在硅晶片上的聚苯乙烯薄膜的去湿表现出不寻常的动力学和前沿形态。在这里，我们提出了一种新的理论方法，这些现象考虑到粘弹性的薄膜和非零速度的薄膜在与基板的界面（由于滑移）。然后，我们展示了这两种成分如何导致：（a）一个非常不对称的形状的边缘作为膜dewetts，（b）随着时间的推移，如$t^{-{1/2}}$的时间短于爬行时间（对于较大的时间，去湿速度达到一个恒定值）的去湿速度的减少。Damman，Baudelet和Reiter最近的实验[Phys. Rev. Lett. { \bf 91}，216101（2003）]中描述的方法，然而，去湿速度的降低快得多。然后，我们展示了如何可以解释这一惊人的结果在膜中的残余应力的存在。
2005-02-17 cond-mat.soft
A Simulation Study of the Lithium Ion Transport Mechanism in Ternary Polymer Electrolytes - The Critical Role of the Segmental Mobility
采用分子动力学（MD）模拟研究了锂离子在聚环氧乙烷（PEO）、锂-双（三氟甲烷）磺酰亚胺（LiTFSI）和离子液体N-甲基-N-丙基吡咯烷鎓双（三氟甲烷）磺酰亚胺（PYR 13 TFSI）组成的三元聚合物电解质中的输运.特别是，我们专注于两种不同的策略，通过它可以设计的三元电解质，即（a）加入离子液体的PEO 20 LiTFSI，和（b）取代PEO链在PEO 20 LiTFSI的离子液体。为了掌握整体锂传输机制的变化，我们采用了基于Rouse的分析阳离子传输模型（Maitra et al.，物理学评论快报，2007，98，227802），其最初被设计用于二元PEO基电解质。该模型区分了三种不同的微观运输机制，每种机制都由一个单独的时间尺度量化。在我们的分析过程中，我们扩展了这种数学描述来解释一种全新的传输机制，即TFSI支持的与PEO链脱钩的锂离子扩散，这种扩散在某些化学计量中出现。我们发现，在PEO基聚合物电解质链段的流动性起着决定性的作用。也就是说，尽管向PEO 20 LiTFSI中加入离子液体使聚合物网络增塑，因此也增加了锂扩散，但当用离子液体取代PEO链时，游离的、可移动的醚氧的量减少，这补偿了增塑效果。总之，我们的观察使我们能够制定一些一般原则的锂离子传输机制在三元聚合物电解质。此外，我们的见解也揭示了最近的实验观察（Joost等人，电化学。Acta，2012，86，33…
2013-10-01 cond-mat.soft
Effects of viscoelasticity on shear-thickening in dilute suspensions in a viscoelastic fluid
我们调查以前未澄清的流体弹性剪切增稠稀悬浮液中的Oldrophil-B粘弹性流体使用一种新的直接数值模拟的基础上平滑的配置文件的方法。流体弹性由Weissenberg数Wi和粘度比$1-β=η_p/(η_s+η_p)$确定，粘度比测量聚合物应力和流动之间的耦合：$η_p$和$η_s$分别是聚合物和溶剂的粘度，随着$1-β$的增加，虽然应力与$β\to 1$极限相比没有显著变化，对不同$1-β$的颗粒周围的流动和构象动力学的分析表明，在大的$1-β$下，聚合物应力调节流动，$β$对聚合物应力发展的这种影响表明流体弹性和流动之间的复杂耦合，并且对于理解粘弹性介质中悬浮液中的流变学和流体动力学相互作用是必要的。
2020-12-17 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Analysis by the Two-Fluids Model of the Dynamical Behavior of a Viscoelastic Fluid Probed by Dynamic Light Scattering
用动态光散射方法研究了一个模型瞬态网络的动力学性质。该网络由遥爪聚合物（具有两个接枝的疏水粘着剂的改性亲水聚合物）连接的微乳液液滴形成。我们比较了两个网络的性质是相似的，但在液滴中的疏水贴纸的停留时间。结果解释根据所谓的双流体模型，这是最初开发的半稀释聚合物溶液，我们在这里扩展到任何麦克斯韦粘弹性介质，其特征在于其弹性模量和终端时间测量流变学。这个模型被发现描述一致和定量的实验观察。
2004-07-14 cond-mat.soft
Probing viscoelastic properties of a thin polymer film sheared between a beads layer and quartz crystal resonator
我们报告的粘弹性测量的聚合物薄膜的10-100 nm的MHz范围内。这些薄膜被限制在石英晶体谐振器和毫米珠层之间，产生石英谐振器的谐振频率和耗散的增加。从这些测量中提取的薄膜的剪切模量和动态粘度与聚合物的体积值一致。这种改进的石英谐振器提供了一种易于实现的和有效的工具，用于探测薄膜在环境中的流变特性。
2009-01-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Lithium Ion Transport Mechanism in Ternary Polymer Electrolyte-Ionic Liquid Mixtures - A Molecular Dynamics Simulation Study
通过分子动力学模拟研究了PEO/LiTFSI和不同比例的离子液体N-甲基-N-丙基吡咯烷双（三氟甲烷）磺酰亚胺组成的三元聚合物电解质中锂的输运机理。这是由最近的实验发现[Passerini等人，电化学。Acta 2012，86，330-338]，其证明了这些材料相对于其二元对应物PEO/LiTFSI显示出增强的锂迁移率。为了掌握引起这些观察结果的潜在微观情景，我们采用了一种基于Rouse的分析阳离子传输模型[Maitra等人，PRL 2007，98，227802]，其最初被设计用于常规聚合物电解质。该模型描述了通过三种不同的机制，每个特征在于一个单独的时间尺度的阳离子传输。事实证明，在三元电解质中，基本上所有的锂离子都由PEO链配位，从而排除了离子液体分子的存在增强的传输机制。相反，离子液体的增塑作用通过增强PEO链的动力学以及因此也增强附着离子的运动而有助于增加锂迁移率。额外的重点放在预测锂扩散系数从模拟数据为各种链长和与实验数据的比较，从而证明了我们的方法的广泛适用性。
2013-02-20 cond-mat.soft
The influence of the extent of excluded volume interactions on the linear viscoelastic properties of dilute polymer solutions
Rouse模型最近已被修改，以考虑到排除的体积之间存在的相互作用的聚合物链的各个部分，通过纳入一个狭窄的高斯排斥势之间的对珠的Rouse链（cond-mat/0002448）。窄高斯势的特征在于两个参数：z* -，其说明相互作用的强度，和d* -，其说明相互作用的程度。在d* 趋于零的极限下，窄高斯势趋于更常用的δ函数排斥势。参数d* 的影响，在无限的链长的限制，平衡和线性粘弹性的性质，并在通用的比例，涉及这些属性，在这里进行检查。端到端向量的重整化群计算表明，为变量d* 选择的值不会影响临界指数或万有比。一个类似的趋势也观察到的结果与近似的解决方案，这是基于假设的非平衡构型分布函数是高斯。
2000-11-09 cond-mat.soft
Measuring the viscoelastic behavior of dilute polymer solutions using high-speed statistical particle microrheology
聚合物溶液的粘弹性行为通常使用振荡剪切流变仪测量，然而，这种方法的准确性受到设备的振荡频率的限制，并且由于稀聚合物溶液的弛豫时间短，这需要在非常高的频率下测量。微流变学已被提出来克服这一技术挑战。然而，解决微观流变学中颗粒位移统计的设备是昂贵的。在这项工作中，我们测量了甲基纤维素溶液在不同浓度下的粘弹性行为，使用传统的epi-荧光显微镜耦合到一个高速增强相机。统计粒子跟踪用于分析分散粒子的均方位移。对于浓度在0.063 - 0.5%之间的Methocel溶液，报告了弛豫时间在0.76 - 9.00 ms之间，粘弹性模量G'在11.34 - 3.39之间
2020-04-23 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Integral fractional viscoelastic models in SPH: LAOS simulations versus experimental data
Basque Center for Applied Mathematics（巴斯克应用数学中心）；Sustainable Transport group, Polymers Technology, Leartiker S. Coop（Leartiker合作社聚合物技术可持续交通组）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊卡巴斯基，巴斯克科学基金会）；Complex Fluid Group, Department of Chemical Engineering, Swansea University（斯旺西大学化学工程系复杂流体组）
本文提出了一种基于积分分数模型的SPH方法，用于模拟聚合物熔体在复杂流动条件下的黏弹性行为，并通过实验验证其有效性。
2025-12-01 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
Viscoelasticity of reversibly crosslinked networks of semiflexible polymers
我们提出了一个理论框架的线性和非线性粘弹性性能的可逆交联网络的半柔性聚合物。与网络应变耦合到聚合物端到端距离的仿射模型相反，在我们的模型中，应变反而用于局部扭曲网络结构。这在聚合物长丝中诱导弯曲模式，其性质受控于周围的网络结构。具体而言，我们调查的频率依赖性的线性流变学，特别是在结合交联结合/解结合过程。我们还开发了示意性的扩展来描述蠕变测量过程中的非线性响应，以及在恒定应变率斜坡。
2016-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The effect of temperature on the viscoelastic response of rubbery polymers at finite strains
导出了橡胶聚合物在有限应变下的粘弹性响应的本构方程。聚合物被认为是连接到临时结点的长链网络。在一个随机的时间，一个链从一个结分离，这是在从其活动状态过渡到悬挂状态。悬挂链在其自由端附近随机捕获一个新的结，并返回到其活动状态。长链的断裂和重组被建模为热机械活化过程。利用热力学热力学定律推导了橡胶聚合物的应力-应变关系。通过对炭黑填充橡胶在不同温度下的单轴拉伸试验结果的拟合，找到了模型中的可调参数。实验数据与数值模拟结果吻合较好。
2000-10-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The viscoelastic and anelastic responses of amorphous polymers in the vicinity of the glass transition temperature
本文研究了聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯在玻璃化转变点附近的小应变和各种温度下的等温长期剪切蠕变试验中的时间依赖性响应。一个微观力学模型推导出描述实验结果。本构方程的假设下，开发的无定形聚合物的行为是由两个微观机制：重排的协同松弛区域（CRR）反映了粘弹性响应，而位移的CRR相对于彼此是负责的滞弹性响应。结果表明，在略高于玻璃化转变温度的温度范围内，存在一个临界温度，在此温度范围内，可调参数对温度的依赖性发生了显著变化。临界温度与无定形聚合物中从动态不均匀性到静态不均匀性的转变有关。
2001-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A model of weak viscoelastic nematodynamics
本文发展了Maxwell型弱粘弹性线虫动力学的连续介质理论。它可以描述液晶聚合物单畴流动中的分子弹性效应，也可以描述单轴对称粒子在聚合物流体中悬浮时的粘弹性效应。该理论采用了弱弹性热力学势和Leslie-Ericksen-Parodi型本构方程的一般形式，同时忽略了液晶聚合物的惯性效应和Frank（取向）弹性。在一般情况下，即使是最简单的麦克斯韦模型也有许多基本参数。然而，最近发现的代数性质的代数运算揭示了一般结构的理论，并提出了它在一个简单的形式。结果表明，指向矢的演化方程也是粘弹性的。磁化的例子说明了非对称应力的作用。当没有磁场时，理论被简化为应力和指向矢都具有弛豫特性的对称流体力学情形。我们最近的弹性和粘性软变形模式的分析也扩展到粘弹性的情况下。可能的软模式的发生最大限度地减少了自由能和耗散，也显着减少了材料参数的数量。在对称线性情况下，理论明确提出了各向异性的线性记忆泛函。几个分析结果表明，丰富的行为所开发的模型预测的稳定和非稳定流在简单的剪切和简单的拉伸。
2005-07-12 cond-mat.soft
Viscoelastic Phase Separation in Shear Flow
本文采用含时的Ginzburg-Landau模型数值研究了剪切作用下聚合物溶液的粘弹性相分离。在我们的模型中的总变量是聚合物的体积分数和构象张量。后者代表链变形和松弛缓慢的流变时间引起一个大的粘弹性应力。聚合物和溶剂服从双流体动力学，其中粘弹性应力不对称地作用在聚合物上，因此，应力和扩散动态地耦合。在共存曲线下方，随着淬冷深度的增加，界面出现，溶剂区起到润滑剂的作用。在这些情况下，组成的不均匀性导致更增强的粘弹性不均匀性，并且在固定的施加剪切速率下宏观应力降低。我们发现稳定的两相状态组成的富聚合物和富溶剂的区域，其中的特征域的大小是成反比的平均剪切应力为各种剪切速率。偏应力分量表现出较大的时间波动。在弱剪切作用下，正应力差可瞬时为负值。
2004-10-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rapid Viscoelastic Spreading
本文研究了粘弹液滴在固体上的快速扩展动力学。在接触时，表面张力驱动接触线沿着基板快速运动。在这里，我们解决这个运动的粘弹性液体的实验聚合物水溶液的不同浓度。据发现，虽然接触线运动是由聚合物只有轻微的影响，界面轮廓变得更加尖锐，由于奇异的聚合物应力。这种行为是让人想起所观察到的粘弹性液滴聚结，在这方面，我们重新审视之间的类比传播和聚结，这也揭示了新的光的牛顿液体的传播。
2022-06-19 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Rheology, Structure and Dynamics of Colloid-Polymer Mixtures: from Liquids to Gels
我们研究了在中间胶体体积分数和不同的聚合物浓度的胶体-聚合物混合物的粘弹性能，从而调整吸引力的相互作用。在聚合物浓度的检查范围内，样品范围从流体到凝胶。已经在液相中的粘弹性质显着改变时，接近凝胶化边界，表明簇和瞬态网络的形成。这是支持的密度波动，通过静态光散射和显微镜观察到的相关长度增加。同时，由动态光散射确定的关联函数完全衰减，表明没有动力学停滞。当聚合物浓度超过凝胶化边界时，流变性质再次发生定性变化，现在它们与胶体凝胶的形成一致。我们的实验结果，即凝胶化边界的位置以及弹性（存储）和粘性（损耗）模量，比较不同的理论模型。这些措施包括考虑逃逸时间以及预测的粘弹性模量的基础上的标度关系和模式耦合理论（MCT）。
2008-12-04 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
Critical polymer-polymer phase separation in ternary solutions
本文采用键涨落模型的蒙特卡罗模拟方法研究了高分子-高分子在一种常见良溶剂中的相分离。低于临界的、链长依赖的浓度，不发生相分离。对于较高的浓度，临界分层温度的比例与总单体浓度的非线性，与幂律相对接近的重整化组预测的基础上“斑点”缩放参数。我们指出，早期的模拟和实验已经测试了这种幂律依赖浓度以外的有效制度的缩放参数。的序参量和零角散射强度的临界振幅也表现出链长的依赖性，不同于传统的预测，但在良好的协议与重整化基团的结果。此外，我们表征的平均线圈形状相分离时的变化。
2005-07-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
An intrinsic route to melt fracture in polymer extrusion: a weakly nonlinear subcritical instability of viscoelastic Poiseuille flow
众所周知，聚合物从圆柱形管或狭缝（"模头“）的挤出速率实际上受到”熔体挤出“不稳定性的限制，这种不稳定性的出现会引起挤出物的不希望的变形或甚至破裂。我们提出了一个弱非线性分析的结果，通过一个弱非线性亚临界不稳定性的粘弹性Poillille流的熔体破裂的内在通用路线提供证据。这种不稳定性和相关的熔体破裂现象的开始出现在聚合物溶液的弹性应力与粘性应力的固定比率下。
2002-11-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft nlin.PS
Numerical Method for Hydrodynamic Transport of Inhomogeneous Polymer Melts
介绍了一种模拟非均匀聚合物熔体在压力驱动和阻力诱导流动中流体力学输运和自组装的细观方法。该方法将动态自洽场论（DSCFT）扩展到流体动力学领域，在流体动力学领域中，散状材料输运和粘弹性效应起着重要作用。该方法结合了四个不同的组件作为一个单一的耦合系统，包括（1）非平衡自洽场论描述嵌段共聚物自组装，（2）多流体Navier-Stokes型流体动力学跟踪材料传输，（3）本构方程建模粘弹性相分离，和（4）刚性壁场代表移动通道边界，机器组件，和纳米颗粒填料。我们还提出了一个有效的，伪谱实现这组耦合方程，使实际应用中的模型在周期域。我们通过再现包括平衡二嵌段介观相，分析斯托克斯流，玻璃/弹性聚合物熔体的粘弹性相分离等众所周知的现象来验证该模型。我们还证明了数值实现的稳定性和准确性，通过检查其收敛下的网格尺寸细化。
2006-08-31 cond-mat.soft
Protocol to evaluate the viscoelastic response of a polymer suspension to an active agent via oscillatory shear rheometry
Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海微系统信息技术研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）；Universitat de Barcelona Institute of Complex Systems (UBICS)（巴塞罗那大学复杂系统研究所）
本文提出了一种通过振荡剪切流变仪评估活性剂对聚合物悬浮液黏弹性响应的协议，利用游泳行为与振荡板的对应关系，实现对黏弹性特性的量化分析。
2025-12-06 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.comp-ph
Transport and tumbling of polymers in viscoelastic shear flow
剪切流中的聚合物是普遍存在的，我们研究了它们在剪切粘弹性流体中的运动。以哑铃为代表，我们发现质心运动如下：$\langle x^2_c(t) \rangle \sim \dotγ^2 t^{α+2}, ~0< α<1$，推广了早期的结果：$\langle x^2_c(t) \rangle \sim \dotγ^2t^3 ~(α= 1)$ .另一方面，相对坐标的运动在对于小$α$的具有$β= 2(1-α)$的$\langle x^2_r(t) \rangle \sim t^β$中是相当有趣的。这意味着不存在稳定状态。我们通过引入非线性弹簧与FENE-LJ相互作用来补救这种病理，并研究哑铃的翻滚动力学。粘弹性的总体效果是在实验观察到的Weissenberg数范围内减慢动力学。我们数值计算得到的特征时间的翻滚，并表明，小的变化$α$的结果在翻滚时间的大的变化。
2020-03-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Impact of viscoelastic polymer solution droplets on a granular bed
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）
通过实验研究粘弹性聚环氧乙烷液滴撞击干颗粒床的成坑动力学，发现粘弹性使过渡区出现在更低撞击能量，表明粘弹性改变了撞击能量在液滴变形与颗粒床耗散之间的分配。
2026-05-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Formation and structure of the microemulsion phase in two-dimensional ternary AB+A+B polymeric emulsions
我们提出了一个分析的结构的波动引起的微乳液相平衡AB二嵌段共聚物与等量的A和B均聚物的三元共混物。为此，图形分析方法来表征二维配置快照获得最近推出的场论蒙特卡罗（FTMC）方法。我们发现，微乳液形成时，片层相的平均曲率直径大致与片层相的周期性相吻合。此外，我们提供的证据的效果的一个子分类的微乳液到一个真正的和缺陷驱动的区域。
2004-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Molecular dynamics simulation of the capillary leveling of viscoelastic polymer films
表面张力驱动的流动技术最近已经成为一种有效的手段，揭示了薄聚合物膜的流变学。出于实验和理论方法在膜轴承不同的表面形貌，我们提出了一个正方形图案的粘弹性聚合物膜的自由表面上的毛细管松弛的结果，使用分子动力学模拟的粗粒度聚合物模型。高度分布监测作为一个函数的时间加热后的系统高于其玻璃化转变温度和它们的时间依赖性是适合的理论毛细管找平。结果表明，粘度不是常数，而是时间依赖性的。除了提供有关局部内部机制的补充见解外，我们对毛细流平过程的模拟因此探测了聚合物的粘弹性，而不仅仅是其粘度，与以前的实验方法相反。
2017-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the structure-viscoelasticity relationship of a dually crosslinked reversible polymer network
本文利用平衡 Langevin 动力学模拟研究含 A-A 弱键与 B-B 强键的双交联可逆聚合物网络，揭示单体组成、分布及键能差异对结构、扩散和应力松弛的调控规律。
2023-10-31 cond-mat.soft
The viscoelastic signature underpinning polymer deformation under shear flow
缠结的聚合物通过强剪切流而变形。聚合物的形状，称为形状因子，通过小角中子散射测量。然而，由于相位问题，实空间分子结构不能直接从倒易空间数据中获得。相反，数据必须与分子的理论模型拟合。我们近似的未知结构使用分段直段，从中我们推导出一个分析形状因子。我们适合我们的数据在原位剪切流下的半稀释纠缠聚苯乙烯溶液。示出的变形的字符之间的一个单一的理想链（粘性）和交联网络（弹性橡胶）。此外，我们使用拟合的结构来估计机械应力，并找到一个相当好的协议与流变学文献。
2018-12-06 cond-mat.soft physics.chem-ph
Mass and Heat Diffusion in Ternary Polymer Solutions: A Classical Irreversible Thermodynamics Approach
在经典不可逆热力学的框架下，利用Onsager变分原理推导了三组分体系中浓度和温度演化的控制方程，并给出了溶剂/溶剂/聚合物和溶剂/聚合物/聚合物体系的控制方程。推导是从平衡热力学的吉布斯方程出发，利用局部平衡假设、Onsager互易关系和力学平衡系统的Prigogine定理。结果表明，在三元系中的质量和热扩散现象的细节是完全由一个3 × 3矩阵，其条目是质量扩散系数（4个条目），热扩散系数（2个条目）和三个条目，描述在系统中的热的演变。扩散矩阵的元素与Onsager矩阵的元素有关，Onsager矩阵的元素被一些约束约束所限制，以满足系统中熵产生的正定性。扩散矩阵的所有元素都表示为组分交换化学势对浓度和温度的导数。由控制方程导出了三元高分子溶液的旋节曲线，并用自由能量密度的Hessian函数检验了其正确性。此外，还证明了将交叉扩散系数设为零会产生矛盾，没有交叉扩散系数的控制方程不能表达系统的实际相行为.
2016-04-22 cond-mat.soft physics.chem-ph
Follow the curvature of viscoelastic stress: Insights into the steady arrowhead structure
University of Liège（列日大学）；University of Vermont（佛蒙特大学）
本文通过研究粘弹性应力曲率与局部流动拓扑的关系，揭示了稳定箭头结构中聚合物应力分布与流动动力学的联系。
2026-02-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Physical picture for fractures in stratified materials: viscoelastic effects in large cracks
我们提出了一个直观的物理图片裂缝珍珠型层状材料通过缩放参数：断裂周围的应变分布是相当不同的方向和大小的骨折。因此，我们观察到，粘弹性效应是重要的平行骨折。通过最简单的弱交联聚合物粘弹性模型考虑了这些影响。在一定的范围内，我们发现了类似于某些聚合物中的喇叭形裂纹形状，并预测了某些分层材料在这种模式下的断裂能。
2002-12-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Active microrheology to determine viscoelastic parameters of Stokes-Oldroyd B fluids using optical tweezers
我们使用主动微观流变学来确定线性粘弹性流体的频率依赖性模量的聚合物的时间常数（$λ$），和聚合物（$μ_p$）和溶剂粘度（$μ_s$），分别。我们测量这些参数的响应函数的光学捕获的布朗探针在流体中的外部扰动下，并在不同的稀释度的流体中的粘弹性成分。这是对粘弹性Stokes-Oldroyd B流体中的本体微观流变学测量的改进，所述本体微观流变学测量确定流体的复弹性模量$G(ω)$，但是，不单独地揭示聚合物链和复杂流体的牛顿溶剂的特性。在最近的工作[保罗\textit{et al} .，2018年J.物理。康登斯。物质\textbf{30} 345101]，我们线性化了Stokes-Oldroyd B流体模型，从而明确地用（$μ_p$）和（$μ_s$）表示频率相关模量，我们现在将其扩展到解释施加到探针粒子的外部正弦力。我们测量$λ$，$μ_p$，和$μ_s$实验，并与现有的$λ$值在文献中相同的液体在一些稀释水平，并获得良好的协议。此外，我们使用这些参数来计算流体的复弹性模量再次在某些稀释度和验证成功与现有的数据。这建立了我们的方法作为一种替代方法，在复杂流体的主动微观流变学，应该揭示有关这种流体的组成的信息，在显着更详细和高信噪比。
2018-11-03 cond-mat.soft
Crystallization-Arrested Viscoelastic Phase Separation in Semiconducting Polymer Gels
通过流变学表征和温度可变成像方法的组合，在半导体聚合物的稀溶液中实现互连的，具有分级孔隙度的结晶网络的一种新的凝胶化途径被报道。在快速冷却时，区域规整的聚（3-己基噻吩）（RR-P3 HT）在邻二氯苯中的溶液形成热可逆凝胶。温度可变的共聚焦显微镜显示冷却诱导的结构重排进展，通过粘弹性相分离。由于链内结晶，在RR-P3 HT基质内形成微米级富溶剂“孔”期间，相分离过程过早停止。RR P3 HT凝胶的基于低温的扫描电子显微镜显示存在表现出纳米尺寸的孔的纤维间网络。值得注意的是，当将第三组分，小分子苯基C61丁酸甲酯（PCBM）或非结晶区域无规（Rra）-P3 HT加入到溶液中时，这些网络形成相等的凝胶强度。其中活性层从相分离的溶液沉积的有机太阳能电池显示出比参比电池高45%的效率。
2018-11-21 cond-mat.soft physics.app-ph
Probing the viscoelastic properties of polyacrylamide polymer gels in a wide frequency range
聚合物凝胶已被证明表现为粘弹性材料，但只有少量的数据通常是在玻璃化转变提供。本文采用AFM接触力调制模式和经典流变仪研究了聚丙烯酰胺水凝胶的动态模量G'和G”。两种技术的完美匹配表明了其有效性。在宽频率范围内对聚合物浓度增加的凝胶进行测量。提出了一种基于分数阶导数的模型，覆盖整个频率范围。在低频率下获得了平台模量G_0 ^N以及G”模量的斜率nf。该模型还预测了过渡区中两个模量的斜率a以及新的过渡时间T。整个频谱恢复，模型参数包含有趣的信息，这种凝胶的物理。
2014-04-03 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.med-ph
Time-temperature-composition equivalence of the glass transition in digitally mixed 3D-printed polymers
Columbia University（哥伦比亚大学）
该研究将时间-温度等效性扩展为时间-温度-组成等效性，通过实验证实数字混合3D打印聚合物的储能模量等可汇聚为一条主曲线，为其弹性与耗散的结构化设计提供指导。
2026-11-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Viscoelastic properties of ring-linear DNA blends exhibit non-monotonic dependence on blend composition
缠结环聚合物，以及环和线性聚合物的共混物，由于文献中相互矛盾的实验结果以及难以生产没有线性污染物的缠结合成环，继续成为人们极大兴趣和争论的话题。在这里，我们创建混合解决方案的纠缠环和线性DNA与不同质量分数的线性DNA。我们使用光镊显微流变学来测量这些共混物的线性和非线性粘弹性响应。我们的测量揭示了一个强大的非单调线性粘弹性线性DNA分数的依赖性，具有显着的最大值时，环和线性链的质量分数是可比的，暗示普遍线程环的线性链。我们观察到一个类似的非单调性的非线性政权，然而，一个相对较高的分数的线性链（0.5-0.7）所需的电阻力的大幅增加和放缓的松弛动力学出现。这种非线性响应似乎也是速率相关的，我们认为这是由力引起的去螺纹环在高应变率。我们的研究结果填补了一个长期存在的知识空白，关于环状线性聚合物共混物的微观流变学和非线性响应。此外，环-线性共混物表现出的独特的强机械响应，以及通过改变共混物组成来微调这些共混物的能力，提供了新的材料设计原理。
2020-03-31 cond-mat.soft
Equilibrium and non-equilibrium molecular dynamics approaches for the linear viscoelasticity of polymer melts
在分子动力学中，由于聚合物熔体的内应力波动，聚合物熔体的粘弹特性的计算特别具有挑战性。我们比较了平衡和非平衡MD方法提取的存储（G '）和损耗模量（G”）在很宽的频率范围内从珠弹簧链模型，在非纠缠和纠缠制度。我们发现，通过适当选择的数据处理和降噪程序，不同的方法可以获得定量等效的结果。在平衡MD（EMD）中，应用Green-Kubo关系和用于噪声过滤的多τ相关器方法产生平滑的应力松弛模量分布，由此可以获得精确的G'和G”。对于未纠缠的链，将劳斯模型与短时校正相结合提供了一种方便的选择，可以完全规避应力波动的挑战。对于非平衡MD（NEMD），我们发现将应力预平均处理与离散傅立叶变换分析相结合可靠地计算G'和G”，其模拟长度比先前报道的短得多。比较这些方法的效率和统计精度，我们得出结论，EMD是可靠和有效的，是合适的，当整个频谱的线性粘弹性特性是理想的，而NEMD提供的灵活性时，只有一些频率范围的利益。
2022-05-11 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Viscoelastic and elastomeric active matter: Linear instability and nonlinear dynamics
我们考虑一个连续模型的主动粘弹性物质，其中一个积极的液晶耦合到一个极小模型的聚合物动力学与粘弹性弛豫时间$τ_C$。为了探索由此产生的活性和聚合物动力学之间的相互作用，我们首先概括了线性稳定性分析（从早期的研究没有聚合物），以获得自发的非均匀流动（应变率）和/或变形（应变）的发病标准。我们发现了两种不稳定模式。第一个是粘性模式，与应变率扰动。对于相对较小的$τ_C$值，它占主导地位，并且是先前已知的不稳定性的简单概括，而不具有聚合物。第二种是弹性体模式，与应变扰动，占主导地位，在大$τ_C$和持续甚至作为$τ_C\to\infty$。我们探索的新的动力学状态，这些不稳定性导致通过直接数值模拟。这些揭示了振荡的剪切带状态在1D中，和活性驱动的湍流在2D中，即使在弹性体的限制$τ_C\to\infty$。添加聚合物还可以具有镇静作用，在一种新型的“减阻”中增加沿通道自发流动的净通量。最后的效果，包括强大的，拮抗性的耦合之间的聚乙烯和聚合物的数值研究，揭示了丰富的阵列的自发流动状态。
2016-03-29 cond-mat.soft physics.bio-ph
Determining Microscopic Viscoelasticity in Flexible and Semiflexible Polymer Networks from Thermal Fluctuations
我们已经开发出一种新的技术来测量软材料，如聚合物溶液中的粘弹性，通过监测嵌入的探针粒子的热波动，在显微镜中使用激光干涉测量。干涉测量使我们能够获得波动珠从0.1 Hz到20 kHz的功率谱，并具有亚纳米的空间分辨率。使用线性响应理论，我们确定了频率依赖性损耗和存储剪切模量高达kHz的顺序上的频率。我们的技术措施的粘弹性响应的局部值，而不积极应变的系统，特别适合于软生物聚合物网络。我们研究了半柔性的F-肌动蛋白的解决方案，作为对照，灵活的聚丙烯酰胺（PAAm）凝胶，后者接近其凝胶化阈值。对于小颗粒，我们可以探测从宏观粘弹性到更复杂的微观动力学的转变。在宏观极限下，我们发现1和2 mg/ml肌动蛋白溶液在0.1 Hz时的剪切模量分别为G '= 0.11 +/- 0.03 Pa和0.17 +/- 0.07 Pa，接近弹性平台的开始，并且在更高频率下的标度行为与G（ω）一致，为ω ^（3/4）。对于聚丙烯酰胺，我们测量的平台模量分别为2.0，24，100和280帕的交联凝胶的2%，2.5%，3%和5%的浓度（重量/体积），在协议内的两个因素，从传统的流变学获得的值。我们还发现了G（ω）的标度为ω^（1/2）的证据，与柔性聚合物的劳斯模型的预测一致。
1997-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Rethinking Interphase Representations for Modeling Viscoelastic Properties for Polymer Nanocomposites
粘弹性的数值模拟是发展聚合物纳米复合材料的结构-性能关系的关键。虽然人们认识到，改变聚合物区域附近的填料颗粒，界面，显着有助于增强复合材料的性能，界面性能的空间分布很少考虑由于缺乏局部性能测量。近年来，原子力显微镜（AFM）技术已开始使局部性质的测量的界面相。鉴于原子力显微镜数据的可用性越来越高，在这项工作中，提出了一种新的界面表示建模的聚合物纳米复合材料的粘弹性。所提出的界面表示通过两个单独的组件-单体界面梯度和多体复合效应，其功能形式通过数据挖掘学习的界面行为解开。建议的界面表示集成到一个有限元模型，和每个组件的界面表示的效果进行了数值研究。此外，所提出的相间表示的优点被证明通过比较先前的模拟工作，其中只考虑一个统一的有效属性的相间。此外，建议的相间表示被用来解决逆问题的推断空间分布的局部属性使用贝叶斯推断的实验数据。
2018-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Validity of the linear viscoelastic model for a polymer cylinder with ultrasonic hysteresis-type absorption in a nonviscous fluid
对于浸没在非粘性流体中的具有超声吸收型吸收的（被动）聚合物圆柱体，线性粘弹性模型有效性的必要条件要求吸收效率为正（Qabs > 0），满足能量守恒定律。该条件对每个分波模式n的压缩波和剪切波波数的归一化吸收系数的值施加了限制。禁用值产生负的轴向辐射力，吸收和消光效率，以及散射效率的增强，不符合能量守恒定律。辐射力，消光，吸收和散射效率的数值结果进行三个粘弹性（VE）的聚合物圆柱体浸没在非粘性的主机液体（即水），特别强调剪切波吸收系数的圆柱体，无量纲尺寸参数和分波模式数n。数学约束建立的纵向和剪切波的圆柱体（即2D的情况下）和球体（即3D的情况下）的VE材料中的声速方面的无量纲吸收系数。分析表明，域的有效性描述的任何粘弹性模型内的有损耗的圆柱体（或球体）在非粘性流体中的声衰减必须根据光学定理进行验证。
2016-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.class-ph
