Steady state extensional rheology of a dilute suspension of spheres in a dilute polymer solution
本文研究了球形颗粒在稀聚合物溶液中的稀悬浮液的稳态拉伸流变学。对于不含颗粒的聚合物流体，除了溶剂粘度之外，聚合物的拉伸粘度$μ^\text{poly}$对总的无量纲拉伸粘度$1+μ^\text{poly}$有贡献。当一个小体积分数，$ϕ$，球被添加到聚合物流体，应力被改变的爱因斯坦粘度为2.5 $ϕ$和两个额外的应力贡献：相互作用应力和颗粒诱导的聚合物应力（PIPS）。在较低的Deborah数（拉伸速率和聚合物松弛时间的乘积）$De\lesssim0.5$下，净相互作用应力为正，而在较大的$De$下为负。相对于未扰动流，单轴拉伸流中球体的存在产生了更大和更小的局部拉伸区域。在卷曲-拉伸转变（$De<0.5$）之下，远离颗粒的聚合物处于卷曲状态，并且当它们被颗粒周围的大拉伸区域拉伸时，在颗粒下游形成拉伸聚合物的尾流。这导致正相互作用应力波（表面）和PIPS（拉伸尾流）。在卷曲-拉伸转变之外，远离颗粒的聚合物被高度拉伸，但当它们到达颗粒表面附近的低拉伸区域时，它们更接近卷曲状态。因此，负PIPS由塌陷的聚合物区域产生。当$De\gtrsim0.6$时，来自相互作用小应力和PIPS的拉伸粘度的变化分别为$ϕμ^\text{poly}$和大约-1.85 $ϕμ^\text{poly}$。在大的$De$下，聚合物拉伸粘度$μ^\text{poly}$大。因此，添加颗粒降低了悬浮液（$(2.5…
2022-08-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Composite Entanglement Topology and Extensional Rheology of Symmetric Ring-Linear Polymer Blends
广泛的分子模拟应用于表征平衡动力学，缠结拓扑结构，和非线性拉伸流变对称环线性聚合物共混物与系统地改变环分数$ϕ_R$。具有缠结度$Z\approx14$的链混合以产生10个具有从纯线性到纯环熔体变化的$ϕ_R$的良好缠结的系统。原始路径分析被用来可视化和量化的复合环-线纠缠网络的结构。我们直接测量的数量作为$ϕ_R$的函数的环线性线程和线性-线性纠缠，并确定与简单的参数环分数$ϕ_R\approx0.4$的纠缠网络的拓扑约束最大化。这些拓扑分析是用来合理的$ϕ_R$环和线性链动力学，构象，共混物粘度的依赖。启动单轴拉伸流动的互补模拟表明在最近的长丝拉伸实验中观察到的拉伸应力过冲，并表征它如何取决于共混物组合物和缠结拓扑结构。过冲是由环状聚合物构象的过度拉伸和反冲驱动的，所述环状聚合物构象是由环状物从线性链的对流解旋引起的。这产生了显着的变化，我们直接可视化和量化的原始路径分析过程中流动的共混物的纠缠结构。
2021-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
Uniaxial extensional viscosity of semidilute DNA solutions
聚合物液体的拉伸流变学已经通过实验和理论预测得到了广泛的研究。然而，到目前为止，尚未在检查浓度和分子量的影响方面对半稀释状态下聚合物溶液的拉伸流变学进行系统研究。先前的研究表明，半稀释聚合物溶液的剪切流变学的行为是显着不同的观察到的稀释和浓缩的制度。这种行为上的差异预计在伸展流中会更加明显。在这项工作中，线性，双链DNA分子的拉伸流变学，跨越一个数量级的分子量（25至289双链酶对）和浓度（0.03至0.3毫克/毫升），已被调查。DNA溶液由于其近乎完美的单分散性，现在被常规地用作模型聚合物系统。已经用长丝拉伸流变仪进行了测量，因为它是用于获得聚合物溶液的拉伸应力增长的估计的最可靠的方法。瞬态和稳态的单轴拉伸粘度的DNA溶解在溶剂中过量的盐条件下，与高浓度的蔗糖，以实现足够高的溶剂粘度，已被确定在半稀制度在室温下。稳态单轴拉伸粘度对分子量，浓度和延伸速率的依赖性进行测量，以确定是否可以观察到数据崩溃与适当的选择变量。稳态剪切粘度测量表明，蔗糖-DNA相互作用可能发挥作用，在确定所观察到的流变行为的半稀释DNA溶液中的蔗糖作为一个组成部分的溶剂。
2019-10-13 cond-mat.soft
Rheology of a granular gas under a plain shear
研究了平面剪切作用下二维颗粒气体的流变特性。通过对离散元法、流体动力学方程组的模拟以及流体动力学方程组定常方程的解析解的比较，证实了由动力学理论导出的流体方程即使在相对高密度的情况下也能给出精确的结果。
2006-06-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheology of dilute granular gas mixtures where the grains interact via a square shoulder and well potential
本文研究了稀颗粒气体混合物的流变学。受带电颗粒相互作用的启发，我们假设颗粒通过方肩和阱势相互作用。采用动力学理论，我们计算的温度和剪切粘度的函数的剪切速率。数值模拟证实了我们的结果以上的临界剪切速率。在低于临界值的剪切速率下，发生颗粒的聚集。
2022-12-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheology of sheared granular particles near jamming transition
研究了剪切颗粒材料在堵塞转变点附近的流变特性。我们数值确定的临界分数和指数的干扰过渡使用有限尺寸标度和非线性最小化方法称为Levenberg-Marquardt算法的值。指数接近我们以前的理论预测，但有一个小的差异，如果临界点是独立确定的。
2012-08-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheology of cohesive granular particles under constant pressure
采用分子动力学模拟研究了粘性颗粒材料在恒压条件下的流变特性。根据剪切速率，压力和颗粒间的凝聚力，该系统表现出四个不同的阶段：均匀剪切，振荡，剪切带，和集群。摩擦系数随惯性数的增加而增加，与粘聚性无关。粘聚力越强，摩擦系数越大。这种趋势是由配位数和粒子间力的角分布的各向异性解释的。特别是，我们证明了第二近邻发挥作用的流变学的凝聚力系统。
2018-07-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Extensional Viscosity of Immiscible Polymers Multinanolayer Films: Signature of the Interphase
本文通过多层纳米共挤出技术放大不相容聚合物界面响应，结合拉伸流变测量与加和模型，发现高应变速率下存在1-10 MPa的界面相模量，实现了对不相容聚合物共混物界面流变性能的定量表征。
2023-08-16 cond-mat.soft
Investigation of Soft and Living Matter using a Micro-Extensional Rheometer
材料在拉伸变形下的流变特性经常需要研究。例子包括纤维材料，如蜘蛛丝，高分子量聚合物熔体，和活细胞的收缩反应。这种材料具有很强的分子级各向异性，这些各向异性是固有的或由强加的延伸引起的。然而，不像剪切流变学，这是完善的，技术，以执行拉伸流变学目前正在开发和设置往往是定制设计的问题正在研究中。在这篇文章中，我们提出了一个通用的设备，可用于进行拉伸变形研究的样品在显微镜下同时成像。我们讨论了该设备的操作功能，并提出了一些应用程序。
2020-06-29 cond-mat.soft physics.bio-ph
Rheology of dilute cohesive granular gases
对稀薄粘性颗粒气体的流变特性进行了理论和数值研究。剪切粘度和剪切速率之间的流动曲线是从具有简单剪切流中的方阱势的颗粒的非弹性Boltzmann方程导出的。结果表明：（i）稳定的均匀剪切状态只存在于临界剪切速率以上;（ii）均匀剪切流中的粘度与硬核颗粒的均匀剪切流中的粘度几乎相同。在临界剪切速率以下，团簇随时间增长，如果我们用团簇的平均直径代替颗粒的直径，则粘度可以近似为硬核流体的粘度。
2018-04-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheology of dilute granular gases with hard-core and inverse power-law potentials
本文发展了具有硬核和逆幂律势的稀薄颗粒气体的动理论，通过理论分析散射过程并由Boltzmann方程导出粘度，最后利用直接模拟Monte Carlo验证了理论的有效性。
2025-05-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A Unified Glassy Rheology for Granular Matter
School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院）；College of Physics, Chengdu University of Technology（成都理工大学物理学院）；Med-X Research Institute and School of Biomedical Engineering, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学Med-X研究院与生物医学工程学院）；School of Physics, East China Normal University（华东师范大学物理系）；Jiangsu First-Imaging Medical Equipment Co., Ltd.（江苏首影医疗设备有限公司）；State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection, Chengdu University of Technology（成都大学地质灾害防治与地质环境国家重点实验室）
本文通过高分辨率X射线断层扫描研究密集颗粒流的微观动力学，建立基于结构弛豫的统一本构定律，解决了传统μ(I)黏弹性理论的难题，并揭示了颗粒流与硬球液体的内在类比。
2026-04-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheology of granular mixtures under uniform shear flow: Enskog kinetic theory versus molecular dynamics simulations
本文报道了均匀剪切流作用下，光滑、非弹性的硬磁盘/球的稀颗粒和中等密度颗粒二元混合物的稳态流变特性。结果是基于Enskog动力学理论，数值求解的稠密气体扩展的直接模拟蒙特卡罗方法的稀释气体。这些结果面临的那些也得到了执行分子动力学模拟非常好的协议，较低的密度和较高的恢复系数。看来，恩斯科格方程适用的密度范围随着耗散的增加而减小。
2004-11-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics and Rheology of Ring-Linear Blend Semidilute Solutions in Extensional Flow: Modeling and Molecular Simulations
我们使用布朗动力学（BD）模拟和单分子实验研究的拓扑约束和流体动力学相互作用的影响，在重叠浓度的环状线性聚合物共混物的解决方案的动力学和流变学。我们发现模拟和实验之间的协议，在溶液共混物中的环表现出大的构象波动，包括在启动的流动和翻滚和坦克踩踏在稳态的延伸过冲。环状聚合物的波动随着线性聚合物的共混分数的增加而增加，并且在环状Weissenberg数$\textrm{Wi}_R \approx 1.5$处达到峰值。与此相反，线性和环状聚合物在纯溶液中显示出在临界线圈拉伸Weissenberg数$\textrm{Wi} = 0.5$波动的峰值。BD模拟表明，在启动的流动的延伸超调是由于流动引起的分子间的环状线性聚合物钩，而在稳态的波动主要是由分子间的流体动力学相互作用（HI）。这是支持模拟的双分散线性聚合物溶液共混物，这表明类似的趋势，在环和线性聚合物之间的构象动力学与匹配的轮廓长度。与BD模拟相比，单分子实验定量地显示出更大的波动，这可能是因为实验是在具有更强拓扑约束的更高分子量聚合物上进行的。为此，我们已经提前了解的拓扑相互作用和分子间HI半稀环线性聚合物共混物溶液的动力学的影响。
2021-04-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Extensional rheology of dilute suspensions of spheres in polymeric liquids
本研究通过计算模拟揭示，稀球悬浮液在聚合物液体中的拉伸流变行为受局部Deborah数调控，高浓度下负相互作用应力按c²增长，可更有效降低粘度。
2025-07-30 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Start-up and cessation of steady shear and extensional flows: Exact analytical solutions for the affine linear Phan-Thien--Tanner fluid model
精确的解析解的启动和停止流得到的仿射线性N-Thien-Tanner流体模型。它们包括稳态剪切流、稳态单轴和双轴拉伸流以及稳态平面拉伸流的起动和停止的结果。得到的解决方案表明，在稳态剪切流的启动，通过准周期指数阻尼振荡的应力，而接近其稳态流量值（使应力超调存在）;在稳态拉伸流的启动，应力单调增长，而在稳态剪切和拉伸流的停止，应力衰减迅速，非指数。流体的稳定流动流变学也进行了审查，在这项工作中获得的精确的解析解稳定剪切和拉伸流比文献中找到的替代公式更简单。详细研究了稳态解和瞬态解的性质，包括它们在低和高Weissenberg数下的渐近行为。推广到多模态版本的Tanner-Thien-Tanner模型也进行了讨论。因此，这项工作提供了一个完整的分析描述的流变学的仿射线性L-Thien-Tanner流体在启动，停止，稳定制度的剪切和拉伸流。
2020-08-08 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Dynamics and Rheology of Ring-Linear Blend Semidilute Solutions in Extensional Flow: Single Molecule Experiments
环状聚合物由于其闭链拓扑结构而表现出独特的流动性质。尽管最近的进展，我们还没有达到一个完整的理解的非平衡流动行为的环在非稀溶液中的分子间的相互作用，极大地影响链动力学。在这项工作中，我们直接观察了DNA环的动力学在半稀环线性聚合物共混物使用单分子技术。我们系统地研究了一系列具有不同环分数的环状线性共混物在平面拉伸流动中的高延伸和瞬态和稳态拉伸动力学的环状聚合物松弛动力学。我们的研究结果表明，多个分子子群环松弛环线性共混物，以及大的构象波动环在稳定的拉伸流，即使在初始的瞬态拉伸过程已经消退。我们进一步量化的大小和特征的时间尺度的环构象波动作为一个功能的共混组合物。有趣的是，我们发现，环构象波动的幅度随着环分数的增加，首先增加在低环分数，然后大幅减少在大环分数在环线性共混物的非单调响应。在瞬态拉伸过程中观察到一组独特的环状聚合物构象，这突出了分子个体主义的流行，并支持环状线性聚合物共混物中复杂的分子间相互作用的概念。结合分子模拟的结果，我们的研究结果表明，由于环线性线程和分子间的流体动力学相互作用（HI）的环构象的波动。总之，我们的研究结果提供了一个新的分子理解的环状聚合物动力学在环线性共混物在非平衡流。
2021-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Inherent Rheology of a Granular Fluid in Uniform Shear Flow
与正常流体相比，剪切下的颗粒流体支持具有均匀温度和密度的稳定状态，因为碰撞冷却可以局部补偿粘性加热。结果表明，这种稳定状态的流体动力学描述是固有的非牛顿。因此，牛顿剪切粘度不能从均匀剪切流动的实验或模拟中确定。对于给定的非弹性程度，剪切粘度对剪切速率的完全非线性依赖性要求分析非定常流体动力学行为。用玻尔兹曼动力学方程的近似Grad解来阐明与Chapman-Enskog方法推导流体力学的关系
2004-04-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheology and microstructure of unsaturated granular materials: Experiments and simulations
当处理非饱和湿颗粒材料时，一个基本问题是：毛管凝聚力对整体流动和屈服行为的影响是什么？我们inwestigate致密流动流变学的非饱和颗粒材料通过实验和离散元模拟均匀，简单的环形剪切流的摩擦，粘性，球形颗粒。
2018-02-27 cond-mat.soft
Rheology of dense vibrated granular flows: non-monotonic response controlled by granular temperature
Université Paris-Saclay, CNRS, Laboratoire de Physique des Solides（巴黎萨克雷大学）；The Earth Observatory of Singapore, Nanyang Technological University（南洋理工大学新加坡地球观测中心）；Department of Mathematics and Physics, University of Campania “Luigi Vanvitelli”（坎帕尼亚路易吉范维泰利大学数学与物理系）；Institute for Complex Systems CNR（CNR复杂系统研究所）；Department of Physics, University of Rome “La Sapienza”（罗马第一大学物理系）；INFN, Sezione Roma2（意大利国家核物理研究所罗马第二分部）；Department of Engineering, University of Campania “Luigi Vanvitelli”（坎帕尼亚路易吉范维泰利大学工程系）
本研究通过数值模拟揭示了振动下密集颗粒流的非单调流变响应，发现颗粒温度和围压平衡决定了粘度和摩擦弱化行为。
2026-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheology of Granular Materials: Dynamics in a Stress Landscape
我们提出了一个框架，用于分析致密驱动颗粒材料的流变学，基于最近提出的基于应力的合奏。在这个系综波动颗粒系统附近的干扰是由一个类似温度的参数，angoricity，这是共轭的系统的应力控制。在本文中，我们开发了一个模型的基础上缓慢驱动的颗粒材料的应力合奏和景观的想法，在应力空间。Behringer等人（2008年）已经证明了由angoricity驱动的活化过程的想法，以描述颗粒材料的对数强化。正如在软玻璃流变学（SGR）的图片，我们的模型代表了一个小补丁的颗粒状材料（介观区域）在应力为基础的陷阱景观的演变。在SGR中，安戈里度起着温度波动的作用。我们确定了（a）本构方程，（b）屈服应力，（c）在颗粒剪切实验中耗散的应力分布，并将这些预测与Hartley & Behringer（2003）的实验进行比较。
2009-08-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Power-law scaling in granular rheology across flow geometries
基于离散元方法模拟，提出了一种新的不依赖于填充率的颗粒流本构方程。用无量纲温度的幂$Θ$重新标度应力比$μ$，使得来自一组广泛的流动几何形状的数据塌陷为仅取决于惯性数$I$的主曲线。基本的幂律结构在2D和3D系统中对不同的颗粒特性（例如表面摩擦）都具有鲁棒性。我们展示了这种流变学如何适合和扩展框架，如动力学理论和非局部颗粒流动性模型。
2020-05-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Rheology of Weakly Vibrated Granular Media
通过在垂直振动的裂底剪切池中进行实验，探讨了弱振动颗粒流的流变特性与流速、振动强度和压力的关系。对于慢流，我们建立了一个新的振动为主的颗粒流制度的存在，驱动应力顺利消失的驱动率减少。我们区分三个不同的质量振动为主的流变学，最引人注目的是一个政权的剪切应力不再是成比例的压力。
2013-12-02 cond-mat.soft
Characterizing the Rheology of Fluidized Granular Matter
在这项研究中，我们描述了流化颗粒物质的流变学二次强迫。我们的方法包括第一流化颗粒物质在鼓半充满谷物通过简单的旋转，然后叠加振荡剪切垂直于下坡流动方向。系统的响应基本上是线性的，在谷物运动和振荡强迫之间存在相位滞后。当体系受迫缓慢振荡时，GDR-Midi模型能很好地描述体系的流变特性。当强迫时间尺度变得与流中能量耗散的特征时间相当时，模型就失效了。
2011-07-02 cond-mat.soft
Rheology of three dimensional granular chute flows at large inertial numbers
针对颗粒材料时变流变研究不足的问题，通过三维DEM模拟大惯性数下颗粒槽流，发现更高倾角下可形成稳定流动，提出流变描述需结合修正摩擦定律与法向应力差定律以考虑应力各向异性。
2024-05-15 cond-mat.soft
A constraint-based approach to granular dispersion rheology
我们提出了一个颗粒悬浮液流变学的唯象模型，其中粒子的相互作用作为相对粒子运动的约束。通过考虑压力分别形成和释放的约束，我们推导出一系列的实验流动曲线，在一个单一的治疗和预测的粘度和屈服应力与文献数据一致的奇异性。从根本上说，我们提供了一个通用的描述悬浮液流是独立的定制的微观物理。
2018-07-30 cond-mat.soft
A non-local rheology for granular flows across yield conditions
在定压和恒切应力控制的剪切单元中，数值研究了夹在两个颗粒剪切流之间的稠密颗粒流的流变特性。我们表明，甚至远低于屈服应力，其流动可以用相同的流变学描述的屈服应力以上的液体状态可以实现。一个非局部的本构关系是从量纲分析，通过梯度扩展和校准使用均匀应力下观察到的速度分布的空间松弛。对于摩擦和无摩擦的颗粒，松弛长度被发现发散的距离屈服点的平方根的倒数，在该点的两侧。
2013-11-07 cond-mat.soft
A sidewall friction driven ordering transition in granular channel flows: Implications for granular rheology
我们报告了从无序状态到有序状态的过渡，在几乎单分散的颗粒状物质的流动中流动的倾斜通道与凹凸不平的基础，在离散元方法模拟。对于低的颗粒侧壁摩擦系数，颗粒是无序的，并获得Bagnold速度分布。然而，对于高侧壁摩擦，获得有序状态，其特征在于颗粒的分层和每层中颗粒的六方堆积。由局部键取向序参量量化的有序化程度在通道的截面中变化，在侧壁附近具有最高的有序化。流动转变显著影响局部流变学：与无序状态相比，有序状态下的有效摩擦系数较低，并且填充分数较高。一个简单的模型，结合当地订购的程度，示出描述系统的流变学。
2017-06-17 cond-mat.soft
Non-monotonic Rheology and Stress Heterogeneity in confined Granular suspensions
该研究系统探究边界约束对稠密颗粒悬浮液剪切增稠流变的影响，发现高受限条件下的非单调流动曲线，结合原位应力观测揭示其与应力非均质性的关联，为调控悬浮液流变特性提供了新思路。
2024-05-29 cond-mat.soft
Vortex jamming in superconductors and granular rheology
我们证明了正方晶格上的高度阻挫各向异性约瑟夫森结阵列（JJA）表现出零温干扰转变，这与颗粒系统中的情况有很多共同之处。在颗粒系统中，Josephson耦合沿水平和垂直方向的各向异性起着类似于法向载荷或密度的作用。数值研究了系统在剪切作用下的静、动力响应. e.在零温度下注入外部电流。电流-电压曲线在不同强度的各向异性的堵塞点附近表现出普遍的标度特性，就像颗粒流变学中的流动曲线一样，剪切应力与剪切速率。结果表明，在零温度下，各向异性JJA在各向同性耦合处发生了阻塞转变，表现为奇异的脆性涡旋物质：即使在零温度下，它在一个方向上表现为超导体（涡旋玻璃），而在另一个方向上表现为正常导体（涡旋液体）。此外，我们发现的各向异性JJA的理论模型的一个变种定量再现普遍的主流动曲线的颗粒系统。我们的研究结果表明，一个意想不到的共同范式延伸到看似无关的领域-软材料和超导的流变学。
2008-11-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Impact of Softness of Particles on Rheology of Dilute Granular Gases
我们数值和理论研究如何影响剪切稀颗粒气体的流变性的颗粒的柔软性。我们发现，动力学理论预测的流动曲线偏离Bagnold标度，它的工作在一定的剪切速率下，当我们与模拟结果进行比较。还发现，在此剪切速率以上没有理论解，这是因为由于非弹性碰撞的能量损失不能与剪切的能量注入平衡。
2021-05-20 cond-mat.soft
Granular temperature controls local rheology of vibrated granular flows
该研究通过数值模拟揭示受振剪切颗粒流的局部流变规律，发现颗粒温度可降低摩擦与组构各向异性，结合带耗散热方程实现系统封闭，为稠密颗粒流研究提供通用方法。
2024-05-21 cond-mat.soft physics.geo-ph
Dense granular rheology from fluctuations
Stanford University（斯坦福大学）
本文通过分析颗粒温度方程和直接数值模拟，提出了一种统一框架来描述密实颗粒流动，并解释了模型非普遍性的原因。
2026-10-20 cond-mat.soft
Jamming, Yielding and Rheology of Weakly Vibrated Granular Media
我们建立了干颗粒介质的流变曲线是非单调的，无论是在存在和不存在外部机械搅拌。在存在弱振动的情况下，非单调流动曲线决定了缓慢但稳定的惯性流动与快速惯性流动之间的滞后过渡。在没有振动的情况下，非单调的流动曲线控制着颗粒介质的屈服行为。最后，我们表明，非单调的流动曲线，可以看到在至少两个不同的流动几何形状和几个颗粒材料。
2011-07-17 cond-mat.soft
The rheology of dense, polydisperse granular fluids under shear
本文用Enskog方程求解了中等密度、任意混合的非弹性硬球在平面剪切流中的速度分布。一个推广的梯度矩法，通过一种新的生成函数技术，实现，使用，以避免任何假设的剪切速率的大小。用该方法计算了多分散颗粒流体的压力、法向应力和剪切粘度，结果表明，颗粒的大小、质量和恢复系数随颗粒大小而变化。的Enskog方程的数值解以及分子动力学模拟的结果进行了比较。大部分的体性质很好地描述了Enskog理论，它表明，广义矩量法是更准确的比简单的（梯度）矩量法。然而，在混合物中的温度分布的描述预测Enskog理论不比较好的模拟，即使在相对适度的密度。
2004-07-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheology and Contact Lifetime Distribution in Dense Granular Flows
我们研究的流变学和分布的重力驱动的，致密的颗粒流的非粘性颗粒沿斜面使用大规模的，三维的，颗粒动力学模拟的颗粒间接触寿命。而不是观察到大量的长寿的接触，可能是预期的密集流，简短的二元碰撞占主导地位。在硬颗粒极限下，流变学符合Bagnold标度，其中剪切应力是应变率的二次函数。然而，随着颗粒变得更软，我们发现与Bagnold流变学的显著偏差;材料流动更像粘性流体。我们将这种材料集体流变学的变化归因于接触寿命分布的微妙变化，所述接触寿命分布涉及较软颗粒系统中的长寿命接触的寿命和数量的增加。
2007-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Simulating dense granular suspension rheology using LAMMPS
高密度悬浮液广泛存在于自然界、制造业和工艺工程中。基于粒子的模拟已被证明是实验流变特性的宝贵补充，作为虚拟流变仪，可以快速探索参数空间和详细审查微观动力学。为了最大限度地提高这种模拟的效用，利用预先存在的、良好优化的、有据可查的代码可能是有利的。在这里，我们提供了一个简单的描述如何使用LAMMPS研究稠密的，颗粒悬浮液的流变学。
2022-12-16 cond-mat.soft physics.ed-ph
Rheology of Granular Rafts
本文实验研究了简单剪切下颗粒筏的流变行为，发现其剪切应力关系类似Bingham流体且黏度随表面分数发散，并通过速度场测量揭示了壁面附近流动区与中部准静态区共存的非局部流变特征，用扩展动力学理论描述了速度剖面演化。
2022-12-07 cond-mat.soft
Nonlocal Granular Rheology: Role of Pressure and Anisotropy
通过施加主流并将叶片状探针浸入缓慢流动的颗粒介质中，探讨了颗粒介质的二次流变学。次级流变学则是施加的扭矩T和我们的探针的旋转速率ω之间的关系。在没有任何主流的情况下，探针经历明显的屈服应力，而对于任何有限流量，屈服应力消失，并且二次流变学呈现ω和T之间的双指数关系的形式。这种二次流变学不仅依赖于T的大小，而且是各向异性的-我们通过改变探针和主流的相对方向来表明这一点。通过研究表征二次流变学的三个特征扭矩的深度依赖性，我们表明，对于逆流，主要贡献是摩擦样-即，对于给定的ω，T和压力成正比，而对于co流，情况更为复杂。因此，我们的实验揭示了各向异性的颗粒介质的流变学的关键作用。
2013-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Transient Rheology of Immersed Granular Materials
在这封信中，我们研究了浸没颗粒流的瞬态流变行为的淹没颗粒柱崩溃的实验和相应的数值模拟。采用格子玻尔兹曼方法（LBM）结合离散元方法（DEM）进行了数值模拟，得到了颗粒坍塌过程中不同位置和时间的应力和变形情况。我们推导出一个新的无量纲数$\mathcal{G}$，它可以统一所有模拟数据点的瞬态颗粒流在不同制度的流变学。$\mathcal{G}$平滑地从惯性数转换为粘性数，统一了流变定律的两个极端。我们还表明，需要引进的动应力，以实现一个普遍的关系。研究结果建立了一个瞬态本构框架的粘惯性颗粒流和更好地了解颗粒流体混合物在自然和工程情况下是很重要的。
2022-06-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Collective rheology in quasi static shear flow of granular media
本文讨论了在准静态颗粒流中，哪些因素决定了应变场的基本问题。结果表明，用应力-应变率关系来理解准静态流变学是不恰当的。另一种方法进行了讨论，其中的局部变形被认为是在附近的变形的原因。我们提出了一个连续介质模型，其中局部剪应变与其拉普拉斯算子成正比，比例因子由局部应力决定。预测的行为进行了测试，在一个三维剪切细胞通过计算机模拟。我们设置的简单性使得它非常适合演示和研究集体粒度流的基本开放问题。所观察到的剪切剖面解释的框架内建议的模型。
2010-09-20 cond-mat.soft
Role of gravity or confining pressure and contact stiffness in granular rheology
研究了颗粒材料在慢准静态和惯性流中的稳态剪切流变特性。重力场和接触刚度的影响，这是传统的平凡化是这项研究的重点。采用离散元法对考虑不同重力场和接触刚度的裂底几何结构中弱摩擦颗粒集合体进行了一系列模拟。虽然传统上惯性数，即，应力与应变率时间尺度的比率描述了流动流变学，我们发现，第二个无量纲数，即柔软度与应力时间尺度的比率，也必须包括在内以表征整体流动行为。对于缓慢的，准静态的流动，密度增加，而宏观摩擦力分别增加颗粒的柔软度和重力降低。这种趋势被添加到$μ(I)$流变学中，并且可以追溯到接触网络中的各向异性，在稳态下显示宏观摩擦和偏置织物之间的线性相关性。有趣的是，当外旋速率增加时，对于给定的重力场和接触刚度，线性关系成立。
2014-12-02 cond-mat.soft
Kinematic and rheological equivalence of steady shearing and planar extensional flows
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
研究通过运动学等效性推导出材料元素的有效扩展率，揭示剪切与扩展流的流变等效性，利用剪切流测量的材料函数重构未知流体的扩展粘度。
2026-09-04 cond-mat.soft
The Rheology of Granular Mixtures with Varying Size, Density, Particle Friction and Flow Geometry
本文通过离散元模拟研究多分散颗粒混合物的流变行为，提出基于体积平均的标度方法，并引入融合μ(I)流变学与动理论的幂律模型，将局部与非局部流变数据统一到单一主曲线上。
2023-08-11 cond-mat.soft
Diverging viscosity and soft granular rheology in non-Brownian suspensions
我们使用大规模的计算机模拟和有限尺寸标度分析来研究无摩擦非布朗粒子的稠密三维悬浮液在堵塞过渡附近的剪切流变学。我们进行模拟软排斥粒子在恒定的剪切速率，恒定的压力，和有限的系统尺寸，并仔细研究大系统尺寸和无限硬粒子排斥的渐近极限。将先前的分析扩展了两个数量级，我们首先研究了硬颗粒极限下剪切粘性的渐近行为。我们确认其渐近幂律发散的干扰过渡，但表明，精确确定的临界密度和临界指数是困难的，由于粘度的“多尺度”行为。此外，有限尺寸标度分析表明，这种分歧是伴随着一个不断增长的相关长度尺度，这也分歧代数。然后，我们研究了软排斥的效果，并提出了一个自然延伸的标准颗粒流变学，以考虑柔软度的影响，我们从模拟验证。接近堵塞过渡，这种“软颗粒流变学”提供了一个详细的描述软颗粒的非线性流变学，这不同于早期的经验缩放形式。
2015-04-03 cond-mat.soft
Scaling properties of granular rheology near the jamming transition
研究了由无摩擦球体组成的致密颗粒材料的流变特性。结果表明，在堵塞转变点附近，剪切应力、压力和动力学温度都服从临界标度关系，该临界点被认为是一个临界点。这些标度律有一些特殊的性质，鉴于传统的临界现象，因为指数依赖于粒子间的力模型，使他们不是普遍的。它也被发现，这些标度律意味着描述增长的相关长度的指数之间的关系。
2008-11-02 cond-mat.soft
Critical scaling and soft granular rheology of frictionless non-Brownian suspensions across jamming
Univ. Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Grenoble INP（格勒诺布尔国立理工学院）
通过三维模拟研究无摩擦非布朗可变形颗粒悬浮液跨堵塞转变的流变行为，开展临界标度分析证实剪切驱动堵塞为二阶临界现象，构建流态图谱并提出软颗粒流变标度关系，实现宽范围动力学与密度区间的数据塌缩与预测。
2026-09-04 cond-mat.soft
Motility induced changes in viscosity of suspensions of swimming microbes in extensional flows
运动细胞的悬浮液是用于理解通常由自推进颗粒的集合组成的活材料的独特机械性质的模型系统。我们在这里提出了一个定量的比较理论对实验的流变性，这样的悬浮液。利用一种新型的声驱动微流控毛细管破裂拉伸流变仪研究了细胞运动对细胞悬浮液粘度的影响。运动性增加的拉伸粘度的悬浮液的藻类拉，但减少它的情况下，细菌或精子推进器。最近的模型[Saintillan，Phys. Rev. E，2010，81：56307]稀释活性悬浮液扩展到获得预测更高的浓度后，独立获得参数，如游泳速度和扩散率。我们发现，身体和鞭毛形状的细节可以显着确定宏观流变行为。
2015-02-23 cond-mat.soft
Rheology of weakly wetted granular materials - a comparison of experimental and numerical data
剪切单元模拟和弱润湿颗粒（几个体积百分比的液体粘合剂）的实验进行了比较，目的是了解他们的流动流变学。应用实例是由砂和液体粘结材料制成的射芯金属铸造用型芯。实验是用库埃特式旋转粘度计进行的。弱润湿颗粒材料由石英砂和少量牛顿液体组成。为了比较，干砂的实验也进行了修改配置的粘度计。数值模型涉及球形，单分散颗粒与接触力和一个简单的液桥模型的两个颗粒之间的个别毛细桥。不同的液体含量和性质导致不同的流动流变学时，测量剪切应力-应变关系。在弱润湿颗粒材料的实验中，对于所有剪切速率，表观剪切粘度$η_g$与惯性数$I$成反比。相反，在干燥的情况下，在$I$中观察到中等剪切速率下的中间结垢制度成反比二次。在模拟中，这两个缩放制度被发现为干和湿颗粒材料以及。
2014-09-12 cond-mat.soft
Bridging the rheology of granular flows in three regimes
我们通过分子动力学模拟研究了软的、摩擦的、无粘性的球的均匀的、简单的剪切流动的颗粒材料的流变学。与以前的无摩擦颗粒的结果相一致，我们观察到三个流动制度存在于不同的领域的颗粒体积分数和剪切速率，所有的应力数据崩溃后缩放的权力的距离堵塞点。虽然这个堵塞点是颗粒间摩擦系数的函数，但发现在此点压力与应变率之间的关系与摩擦无关。我们还提出了一个流变学模型，混合在每个政权的渐近关系，以获得这些流量的一般描述。最后，我们表明，偏离惯性数标度是一个直接的结果，颗粒的柔软性，与无量纲剪切速率特征的过渡。
2012-01-27 cond-mat.soft
Rheology of a sonofluidized granular packing
我们报告的实验测量下的振动产生的声音注入弱的水平的干燥颗粒材料的流变学。首先，我们测量施加在大量移动的金属丝上的拖曳力。我们发现，当驱动振动能量增加时，有效流变学急剧变化：从非线性动态摩擦行为-随速度弱增加-线性力-速度制度。我们提出了一个简单的启发式模型来解释在有限的振动强度和线性力-速度行为的发病应力动态阈值的消失。其次，我们测量了拖曳速度、振动能量和直径变化时球形入侵者所受的拖曳力。我们证明了一个所谓的“几何硬化”效应较小尺寸的入侵者和对数硬化效应的速度依赖性。我们表明，这最后的效果是只有弱依赖于振动强度。
2009-11-06 cond-mat.soft
Friction-dependent rheology of dry granular systems
理解颗粒集合体的流变性对于自然和工程系统是重要的，但是颗粒间摩擦（或微观摩擦）和宏观摩擦之间的关系仍然没有得到很好的理解。在这项研究中，使用离散元法（DEM）与球形颗粒和现实的接触法律，我们调查了颗粒系统的力学与广泛的颗粒间的摩擦系数，旨在建立一个依赖于摩擦的流变干颗粒流。相应的结果表明，颗粒间摩擦力的增加使有效摩擦系数$μ_{\textrm{eff}}$显著增大，同时使系统的固相率减小，并使划分准静态区和中间流区的过渡惯性数增大.我们进一步提出了一个新的无量纲数$\mathcal{M}$，作为惯性效应和摩擦效应之间的比值，它类似于颗粒柱坍塌中的有效长宽比，并将颗粒间摩擦的影响与惯性数统一起来。然后，我们建立了$\mathcal{M}$和无量纲颗粒温度，$Θ$之间的关系，以进一步普及颗粒间摩擦的影响。这一研究将拓宽$μ(I)$流变学在自然和工程体系中的应用，并有助于建立更通用的复杂颗粒体系本构模型。
2022-05-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Non-local rheology in dense granular flows -- Revisiting the concept of fluidity
本文的目的是讨论非局部流变学和流动性的概念，最近介绍了描述致密颗粒流。我们回顾和比较了基于不同本构关系和流动性参数选择的各种方法，重点是Bocquet等人[Phys. Rev. Lett 103，036001（2009）]针对软物质引入的动力学弹塑性模型，以及Kamrin等人[Phys. Rev. Lett 103，036001（2009）]针对颗粒物质引入的动力学弹塑性模型。108，178301（2012）]和我们提出的局部流变学$μ(I)$的梯度展开[Phys.Rev.Lett. 111，238301（2013）]。我们强调的是，要区分这些方法，人们必须超越来自线性化周围的均匀应力分布，如在一个简单的剪切单元得到的预测。我们认为，未来的测试可以根据所选择的流动性参数的性质，和相关的边界条件，以及假设推导模型和动力学机制的动力学。
2015-10-23 cond-mat.soft
