Continuum modeling of size-segregation and flow in dense, bidisperse granular media: Accounting for segregation driven by both pressure gradients and shear-strain-rate gradients
本文针对稠密双分散颗粒介质中的粒度偏析问题，建立了同时考虑压力梯度与剪切应变率梯度两种驱动力的耦合连续介质模型，并通过DEM模拟验证了该模型在不同流动几何构型下的预测能力。
2023-07-18 cond-mat.soft
Segregation of charged particles in shear induced diffusion
我们研究偏析的二元混合物的类似带电粒子剪切下使用粒子为基础的模拟。我们模拟粒子动力学使用离散元模型，包括静电相互作用，并发现粒子根据其净电荷分离。带电粒子的强度是其他相同电符号粒子的两倍，在我们剪切系统的绝缘边界上看到的更多。另一方面，弱带电粒子更多地停留在剪切床的中心。我们提出了一个简单的模型的基础上静电势能来理解这种隔离。该模型表明，我们在模拟中观察到的隔离系统确实是静电势能方面最有利的配置。我们的模拟结果进一步表明，对于一个给定的包装分数有一个最佳的剪切速度的偏析最大限度地加强。我们表明，这种最大值是扩散通量和库仑通量之间竞争的结果。对于较大的剪切速度，扩散抑制偏析。
2017-05-11 cond-mat.soft physics.comp-ph
Annular electroconvection with shear
本文报道了悬浮环状近晶A型液晶薄膜中径向电场力驱动的对流实验。在外部施加的方位角剪切的情况下，一个固定的一维（1D）图案组成的对称涡对形成通过超临界过渡在对流的开始。剪切降低了基态的对称性，并产生了一个移动的一维图案，其基本周期单位是一对不对称的漩涡。对于一个足够大的剪切，主分叉的变化从超临界到亚临界。我们描述测量所得的滞后作为在半径比$η\sim 0.8$的剪切的函数。这个简单的图案形成系统具有不寻常的对称性和控制参数的组合，应该服从定量理论分析。
1997-10-09 cond-mat.soft nlin.PS patt-sol
Scaling particle-size segregation in wide-ranging sheared granular flows
本文利用DEM模拟研究宽范围剪切率下颗粒粒径分选，发现现有标度关系仅在中等惯性数范围成立，在准静态和碰撞区失效，并导致连续介质模型预测偏差，强调需建立更具普适性的标度定律。
2025-07-01 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.geo-ph
Anti-plane segregation and diffusion in dense, bidisperse granular shear flow
本文通过DEM模拟研究致密双分散颗粒剪切流中垂直于剪切面的抗平面分离与扩散，校准本构方程并验证其预测，提出三维推广策略。
2024-05-26 cond-mat.soft
Coupled continuum modeling of size-segregation driven by shear-strain-rate gradients and flow in dense, bidisperse granular media
本研究通过DEM模拟和耦合连续介质模型，揭示并预测了稠密双分散颗粒系统中由剪切应变率梯度驱动的尺寸分离动力学，实现了流动场与分离行为的同步捕获。
2023-01-26 cond-mat.soft
Hydrodynamic granular segregation induced by boundary heating and shear
研究了杂质在驱动的低密度颗粒气体中的热梯度引起的分凝。该系统被封闭在两个平行的壁之间，我们从这两个壁向气体输入热能。我们在这里研究稳态时发生的非弹性冷却是完全平衡的一些外部能量输入（随机力或粘性加热），从而产生均匀的热通量。一个分离的标准的基础上的Navier-Stokes颗粒流体动力学的示踪剂扩散输运系数，其依赖于系统的参数（质量，尺寸和恢复系数）是明确地确定从非弹性玻尔兹曼方程的解决方案。通过Monte Carlo和分子动力学模拟验证了理论预测，表明即使在强剪切和/或非弹性下，Navier-Stokes流体动力学也能产生精确的分离准则。
2014-04-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The segregation of sheared binary fluids in the Bray-Humayun model
考虑了在剪切流作用下二元流体的相分离过程。在Bray和Humayun [{ \it Phys.Rev.Lett.}}引入的近似方案中，基于Ginzburg-Landau自由能泛函的对流扩散方程的框架下研究了这个问题。{ \bf 68}，1559，（1992）]。在区域形成和剪切效应变得有效的早期阶段之后，系统进入缩放状态，其中典型的区域尺寸$L_\parallel $、$L_\perp$沿着流动和垂直于流动增长为$t^{5/4}$和$t^{1/4}$。结构因子的特点是存在四个峰值，类似于以前的理论和实验观察，并在大波矢指数尾。
2002-10-08 cond-mat.soft
General model for segregation forces in flowing granular mixtures
本文提出了一种预测流动尺寸双分散颗粒混合物中净颗粒偏析力的一般模型，结合了重力与运动学诱导的偏析力及浓度依赖性，并通过离散元模拟验证了其准确性。
2023-09-23 cond-mat.soft
The segregation instability of a sheared suspension film
从Stokes流方程和由剪切诱导扩散确定的颗粒质量守恒方程出发，导出了由中性浮力非布朗悬浮液池中的斜壁拉起的液膜自由表面流的颗粒浓度和膜厚的动力学耦合方程。我们发现一个不稳定的膜相对于轴向波动的膜厚度和调制的颗粒浓度，和不稳定的增长率增加的两个无量纲的剪切诱导的扩散系数（这决定了由浓度和剪切速率梯度驱动的颗粒通量）下降到临界值以下的某个组合。这加强了{ \it Phys. Fluids} { \bf 13}（12），p.3517（2001）的结论，提出了对Tirumkudulu { \it et al.}的实验的解释，Phys. Fluids { \bf 11}，507-509（1999）; { \it ibid.} { \bf 12}，1615（2000）。此外，我们预测一个“堆积”的不稳定性，其中在壁速度的方向上变化的扰动被放大;这种不稳定性不是由剪切引起的迁移驱动，而是悬浮液粘度对颗粒浓度的依赖性的结果。
2003-12-08 cond-mat.soft
Scalar conservation laws with nonconstant coefficients with application to particle size segregation in granular flow
颗粒状物质在受到剪切时会因颗粒大小而分离，例如在雪崩中。双分散颗粒混合物的演化可以用非线性一阶偏微分方程来模拟，只要剪切（或速度）是位置的已知函数。虽然雪崩驱动的剪切在深度上近似均匀，但边界驱动的剪切通常会产生具有非线性速度分布的剪切带。在本文中，我们测量的速度分布从实验数据和解决初值问题，模仿在实验中观察到的偏析，从而验证连续模型的值。为了简化分析，我们只考虑一维的配置，其中一层小颗粒被放置在一层大颗粒的环形剪切单元内，并剪切任意长的时间。我们将测得的速度分布拟合到深度的指数函数和将剪切带与材料的其余部分分离的分段线性函数。初值问题的每个解都是非标准的，在指数情况下涉及弯曲特性，在分段线性情况下涉及特征速度跳跃的材料界面。
2010-02-09 cond-mat.soft math.AP
A unified description of gravity- and kinematics-induced segregation forces in dense granular flows
颗粒偏析在涉及流动颗粒材料的自然和工业过程中是常见的。复杂的，似乎是矛盾的，偏析现象已被观察到不同的边界条件和强迫。使用离散元方法模拟，我们表明，一个单一的粒子入侵者的隔离可以在不同的流配置以统一的方式来描述。净分离力的比例关系是通过测量力的入侵粒子在控制速度流的重力和流动运动学是独立变化的。标度律由两个附加项组成：类似浮力的重力引起的压力梯度项和剪切速率梯度项，这两个项都取决于颗粒的尺寸比。剪切速率梯度项反映了运动学驱动的机制，由此较大（较小）的入侵者被推向较高（较低）的剪切速率区域。在壁面驱动流、倾斜壁面驱动流、垂直筒仓流和自由表面向下倾斜流中，未改装的情况下，验证了缩放。将分离力与入侵者重量进行比较，可预测出与各种流动配置的实验和计算结果相匹配的分离方向。
2021-03-17 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Shear-driven mixing of segregated granular materials
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Universidad Adolfo Ibañez（阿道夫·伊巴涅斯大学）
研究剪切力对初始分离颗粒材料混合和分离的影响，建立量化混合动态的标度框架，揭示颗粒流物理机制，为自然和工业应用提供改进预测和设计的基础。
2026-07-10 cond-mat.soft
Viscosity of flexible and semiflexible ring melts -- molecular origins and flow-induced segregation
该研究通过数值模拟对比了柔性与半柔性环状熔体与线性链系统的粘度分子起源，发现环刚度增加导致缠结簇形成并在剪切下解体，引发剪切变稀与非牛顿行为，且流动会使柔性/半柔性环共混物分离，可用于微流控分离。
2023-07-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Segregation models for density-bidisperse granular flows
单个组分平衡方程常被用来推导稠密颗粒混合物流动中的特定种分凝速度的表达式。我们提出了一个半经验表达式的密度双分散颗粒流的物种间动量交换作为从动力学理论的思想的延伸，并将其与以前的粘性阻力的方法，类似于颗粒在流体中沉降。所提出的模型扩大了范围的颗粒动力学理论从短期二元碰撞的多个持久的接触特性的密集剪切流，并纳入颗粒摩擦，浓度比，和当地的流动条件的影响。分离速度来自动量平衡方程，使用两种种间阻力模型匹配的向下和向上的分离速度的重和轻的颗粒从DEM模拟通过流动层的深度为不同的密度比和成分浓度在约束剪切流。预测的动力学理论启发的方法进行比较，另外从自由表面堆流模拟的结果，并再次观察到密切的匹配。
2020-11-18 cond-mat.soft
An Underlying Asymmetry within Particle-size Segregation
我们实验研究了双分散混合物在振荡剪切作用下分离过程中的颗粒尺度动力学。大颗粒和小颗粒显示出取决于局部颗粒浓度的潜在不对称性，其中小颗粒在许多大颗粒的区域中更快地分离，而大颗粒在许多小颗粒的区域中更慢地分离。我们量化的体积和粒子尺度上的不对称性，并捕捉它的理论。这为分离提供了新的物理见解，并揭示了与沉降、交通流和颗粒扩散的相似性。
2015-05-08 cond-mat.soft
Characterization of a Freezing/Melting Transition in a Vibrated and Sheared Granular Medium
我们描述了实验单分散球形颗粒在一个环形细胞的几何形状，振动从下面和剪切从上面。该系统显示出凝固/熔化转变，使得在充分振动下观察到结晶状态，其可以通过足够的剪切熔化。我们表征这两种状态之间的滞后过渡，并观察功能让人想起一个干扰过渡和临界现象。
2005-12-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Electrically driven convection in a thin annular film undergoing circular Couette flow
本文研究了导电流体悬浮环形薄膜在内外边缘加电压差时的线性稳定性。对于一个足够大的电压，这样的膜是不稳定的径向驱动的电对流，由于其自由表面上开发的电荷。也可以通过旋转膜的内边缘使膜经受库埃特剪切。这种组合是使用近晶A液晶膜实验实现的。在没有剪切的情况下，对流由一个静止的，方位角一维对称，反向旋转的涡对图案。当应用库埃特流时，产生方位行进图案。在同向旋转坐标系中观察时，流动模式由成对的非对称涡组成。计算了任意半径比$α$和雷诺数${{\cal R} e}$的剪切流中性稳定边界，得到了临界控制参数${\cal R}_c (α, {{\cal R} e})$和临界方位角模态数${m_c (α, {{\cal R} e})}$。库埃特流抑制电对流的开始，使得${\cal R}_c (α, {{\cal R} e}) > {\cal R}_c (α,0)$。计算的抑制进行比较，在$α= 0.56 $和$0 \leq {{\cal R} e} \leq 0.22 $的实验。
2000-01-05 chao-dyn cond-mat.soft nlin.CD
Segregation forces in dense granular flows: Closing the gap from single intruders to mixtures
使用模拟和虚拟弹簧为基础的方法，我们测量的隔离力，Fseg，在一个范围内的大小bidisperse混合物浓度，粒度比，和剪切速率开发一个模型Fseg扩展其适用性从充分研究的非相互作用的入侵者政权有限浓度的混合物，合作现象发生。该模型预测的浓度低于单一入侵者的假设适用，并提供了一个准确的描述物种之间的压力分区。
2021-08-25 cond-mat.soft
Squeeze expulsion in grain size segregation
在振动、剪切和混合等条件下，晶粒会发生偏析。在重力驱动的剪切流中，小颗粒通过打开的空隙的渗滤（动力学筛分）触发尺寸分离，并且大颗粒积聚在上层中。大颗粒向上运移的一种假说是挤压排驱机制，由于物理和数值实验证据有限，该假说至今仍不明确。在这里，我们显示统计如何小颗粒的渗流促进大颗粒的向上运动。我们发现，在大颗粒中，力学各向异性（强力网络）与几何各向异性（接触网络）相吻合，这表明挤压，并且当大颗粒被挤压穿过小颗粒时，其连通性要高得多。填充空隙的小颗粒的存在阻碍了向下运动，并为攀爬的大颗粒提供了动态步骤。此外，增加摩擦系数会促进旋转，并使更多的大颗粒能够到达顶层，这意味着攀爬颗粒倾向于相对于它们的邻居旋转。颗粒微观结构和运动规律的研究为挤压排矿机理提供了新的证据，也为偏析的研究提供了新的视角。
2016-05-25 cond-mat.soft nlin.AO
Modelling segregation of flowing bidisperse granular mixtures varying simultaneously in size and density
流动的粒状材料由于颗粒尺寸（由渗流驱动）和密度（由浮力驱动）的差异而分离。模拟大/重颗粒和小/轻颗粒的混合物的分离是具有挑战性的，由于两个分离机制的相反效果。使用离散元法（DEM）模拟组合尺寸和密度的分离，我们表明分离速度可以通过线性依赖于局部剪切速率和二次依赖于物质浓度的模型很好地描述。浓度分布预测通过将这种偏析速度模型到一个连续的对流扩散偏析运输模型匹配DEM模拟结果以及广泛的颗粒尺寸和密度比。最令人惊讶的是，DEM模拟和偏析速度模型都表明，偏析方向的范围内的尺寸和密度比取决于当地的物种浓度。这导致了一种方法来确定颗粒尺寸比，密度比和颗粒浓度的组合，对于该组合，双分散混合物将不会分离。
2020-11-18 cond-mat.soft
Flow states of two dimensional active gels driven by external shear
本文用最小流体动力学模型和有限元模拟研究二维活性凝胶在外剪切下的流动态，揭示剪切对伸展/收缩体系稳定性的相反作用及多种非线性状态。
2023-07-24 cond-mat.soft
Phase separating binary fluids under oscillatory shear
本文应用格子玻尔兹曼方法研究了二元流体混合物在二维振荡剪切流作用下的分凝现象。该算法允许模拟系统的动态描述的Navier-Stokes方程和对流扩散方程。几个时间尺度之间的相互作用产生了丰富而复杂的现象学。我们研究了不同振荡频率和粘度对相分离区域形态的影响。我们发现，在高频率的演化几乎是各向同性的增长指数2/3和1/3的惯性（低粘度）和扩散（高粘度）制度，分别。当所施加的剪切流的周期变为与剪切速度分布的弛豫时间$T_R$相同的数量级时，可清楚地观察到各向异性效应。对应于非线性模式的速度分布，我们发现配置的层状秩序接近墙壁共存的各向同性域在中间的系统。对于特定的频率和粘度值，也可能发生由振荡引起的对流效应导致分离过程的中断或减慢，如在一些实验中发现的。最后，在非常低的频率下，畴的形态的特征在于在系统中到处都是层状秩序，类似于在稳定剪切的情况下发生的情况。
2002-11-05 cond-mat.soft
Theory of Suspension Segregation in Partially Filled Horizontal Rotating Cylinders
结果表明，悬浮液中的颗粒在部分填充，水平，旋转的圆筒是线性不稳定的轴向偏析和波动的自由表面在足够大的颗粒浓度。依靠颗粒的剪切诱导扩散、浓度依赖性粘度和自由表面的存在，我们的理论为Tirumkudulu等人的实验提供了解释，Phys. Fluids 11，507-509（1999）;同上，12，1615（2000）。
2001-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft nlin.CD
Stress network dynamics influence on large particle segregation
Facultad de Ingeniería y Ciencias, Universidad Adolfo Ibañez（阿道夫·伊巴涅斯大学工程与科学学院）；Departamento de Física, Universidad de Santiago de Chile（智利圣地亚哥大学物理系）
研究通过可视化应力链揭示应力传输对颗粒分异的影响，发现应力波动通过各向异性应力链驱动或抑制颗粒运动，揭示了应力网络动态与分异机制的联系。
2026-04-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Diffusion, mixing, and segregation in confined granular flows
离散元方法模拟的约束bidisperse颗粒剪切流阐明扩散和隔离之间的平衡，可以导致混合或隔离状态，取决于围压。结果表明，碰撞扩散基本上与上覆压力无关。由于离析率随上覆岩层压力减小，颗粒离析的趋势相对于颗粒的再混合减弱，这是由于碰撞扩散，随着上覆岩层压力增加。使用一个连续的方法，包括一个压力相关的偏析速度和压力无关的扩散系数，扩散和偏析之间的相互作用是准确预测的尺寸和密度双分散混合物在很宽的范围内的流动条件相比，模拟结果。具有初始分离条件的附加模拟表明，施加足够高的上覆压力可以将分离抑制到碰撞扩散混合分离颗粒的程度。
2018-09-17 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Flow-induced segregation and dynamics of red blood cells in sickle cell disease
镰状细胞病（SCD）中的血流由于红细胞（RBC）的物理性质的显著改变而与正常血流有很大不同。慢性并发症，如血管壁内皮细胞的炎症，与SCD有关，原因尚不清楚。在这里，进行详细的边界积分模拟，以调查一个理想化的模型流在SCD，一个二元悬浮液的柔性双凹盘状流体填充胶囊和刚性弯曲扁长胶囊，代表健康和镰状红细胞，分别受到压力驱动的流动在一个平面狭缝。关键的观察结果是，不像健康的红细胞集中在通道的中心周围，并在壁附近形成红细胞耗尽层（即无细胞层），镰状细胞主要从悬浮液的主体中排出，并在无细胞层内聚集，显示出强烈的边缘化。这些细胞被发现经历一个刚体一样的滚动轨道附近的墙壁。此外，附加的剪切应力引起的边缘细胞的存在下的墙壁上的计算。与健康RBC悬浮液的壁剪切应力的小波动相比，观察到二元悬浮液的壁剪切应力的大的局部峰值，这是由于边缘化的刚性细胞接近壁。由于已知内皮细胞可机械调节物理力，如剪切应力的畸变，并将其转化为生理过程，如炎症信号的激活，这些结果可能有助于理解与SCD相关的内皮功能障碍的机制。
2020-04-06 cond-mat.soft physics.bio-ph
Shape matters: Competing mechanisms of particle shape segregation
众所周知，当剪切时，尺寸或形状不同的颗粒混合物分离。在过去，已经提出了两种机制来描述这种效应，目前还不清楚是否两者都存在。为了解决这个问题，我们考虑一个双分散的混合物的球体等体积的旋转鼓，其中的两个机制预计在相反的方向上发挥作用。我们提出了第一个证据，有两个\emph{distinct}隔离机制驱动的相对\emph{over-stress}。此外，我们发现，对于非球形颗粒，这两种机制可以在不同的方向上起作用，从而导致两者之间的影响竞争。因此，偏析强度作为$AR$的函数非单调地变化，并且在特定点处，长球形和扁球形的偏析方向改变，解释了先前报道的令人惊讶的偏析反转。与以前的结果一致，我们发现，动力学机制是占主导地位的（几乎）球形颗粒。此外，对于中等长径比，动力学机制是负责的球形颗粒偏析到鼓的周边，和重力机制只起次要作用。然而，在$AR$的极值处，重力机制显著增加并超过其动力学对应物。
2022-11-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Reverse segregation and self-organization in inclined chute flows of bidisperse granular mixtures
Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室）；Center for Computational Sciences and Engineering, Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室计算科学与工程中心）；School of Math, Science, and Engineering, Central New Mexico Community College（新墨西哥中部社区学院数理工程学院）
研究倾斜渠道中双组分颗粒混合的反分离与自组织现象，通过模拟揭示直径比和质量分数对堆结构演化的影响。
2026-01-09 cond-mat.soft
Energetics of particle-size segregation
本文提出双分散颗粒流粒度偏析的连续介质能量学框架，并在剪切驱动流动中发现稳态能量比随偏析-流变佩克莱数 $Pe_{sr}$ 的 $-1/2$ 次幂标度。
2024-06-14 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.geo-ph
Reverse segregation in dense granular flow through narrow vertical channel
Department of Chemical Engineering, Indian Institute of Technology Hyderabad（印度理工学院海德拉巴分校化学工程系）
研究发现，在狭窄垂直通道中密集颗粒流的反向分离机制，通过插入件的布置影响分离模式和混合程度。
2026-02-19 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Transient segregation of different density granular mixtures
该研究针对倾斜平面上流动的不同密度颗粒混合物的瞬态密度分离，结合离散元方法（DEM）模拟与连续介质模型，探究初始构型对流动特性的影响，发现连续介质模型对轻颗粒近基底构型预测不足，需推广至三维。
2024-07-18 cond-mat.soft
Dynamically induced effective interaction in periodically driven granular mixtures
通过分子动力学模拟，探讨了在振荡水平剪切作用下粒状混合物中动力学不稳定性和偏析模式的微观起源。这原来是有吸引力的，在短距离和强烈的各向异性，与较长范围的排斥肩膀沿振荡的方向。这一特征解释了系统丰富的现象，包括偏析和条纹斑图形成。最后，我们表明，修改后的Cahn-Hilliard方程，考虑到有效相互作用的特点，是能够描述的混合动力学。
2006-04-06 cond-mat.soft
Dense granular flow of mixtures of spheres and dumbbells down a rough inclined plane: Segregation and rheology
本文采用离散元方法研究了等体积不同长宽比的球和哑铃状二元颗粒混合物沿粗糙斜面的流动。我们考虑两种类型的混合物-在第一种类型中，两种物质的颗粒具有相等的体积，但不同的纵横比（EV），在第二种类型中，它们具有可变的体积和纵横比（VV）。我们还使用两种不同尺寸（SS）的球体的混合物，其体积比与第二种类型的混合物相同，作为基础情况。根据Guillard、Forterre和Pouliquen的研究[ \textit{J. Fluid Mech.} \textbf{807}，R1-R11（2016）]，调整每种混合物的基底倾角并保持在较高值，以使所有混合物产生相同的压力和剪切应力梯度，并使每种混合物产生高有效摩擦（$μ$）。这确保了分离力和所产生的分离程度仅取决于颗粒的尺寸和形状。具有较大的有效尺寸的物种，计算的几何平均直径，浮在所有情况下，所有的混合物的偏析过程的动态报告。在稳态的物种的浓度分布与连续理论的预测一致。的$μ-I$和$ϕ-I$标度关系，其中$I$是惯性数和$ϕ$是固体体积分数，扩展到混合物的情况下，示出描述的流变学的所有情况。
2018-11-21 cond-mat.soft
Thermal diffusion segregation of an impurity in a driven granular fluid
本文研究了杂质在两种\emph{steady}态下在受驱颗粒流体中的分凝。在第一状态下，粒状气体由具有傅立叶型轮廓的随机体积力场驱动，而在第二状态下，粒状气体以这样的方式被剪切，即非弹性冷却被粘性加热平衡。我们比较的理论结果，从解决方案的（非弹性）Boltzmann方程的Navier-Stokes（NS）阶与直接蒙特卡罗模拟（DSMC）方法和分子动力学（MD）模拟。良好的协议之间的理论和模拟，这提供了强有力的证据NS颗粒流体动力学的可靠性，这些稳定状态（包括杂质的动态），即使在高非弹性。此外，在中度densitis颗粒流体中的热扩散的初步结果也被提出。对于稀释气体\cite{VGK14}，在这种更一般的情况下也发现了极好的一致性。
2014-07-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonlinear transport of tracer particles immersed in a strongly sheared dilute gas with inelastic collisions
Universidad de Extremadura（埃斯特雷马杜拉大学）；Instituto de Computación Científica Avanzada (ICCAEx)（高级计算科学研究所 (ICCAEx)）
研究强剪切稀释气体中示踪粒子的非线性输运，通过两种互补方法推导精确结果，并与IHS结果比较。
2025-12-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Stress-Force-Fabric relation across shear bands
本研究利用应力-力-组构框架分析环形剪切实验中的剪切带，揭示接触取向和组构连通性的空间变化，并区分堆积分数梯度与边界约束的作用。
2025-06-11 cond-mat.soft
Rheology of mobile sediment beds sheared by viscous, pressure-driven flows
我们提出了一个详细的比较剪切沉积物床的流变行为的压力驱动，直通道配置的基础上产生的数据，通过完全耦合，颗粒分辨直接数值模拟和实验测量reviously出版的Aussillous { \it等人}。(J.流体机械：第736卷，2013年，pp. 594-615）。高分辨率的模拟数据允许计算悬浮液在流向和垂直方向上的应力平衡以及流体和颗粒相之间的应力交换，这是推断流变学所需的信息，但迄今为止在实验中无法获得。应用这一知识的实验和数值数据，我们得到的纵向稳定，深度分辨的相关流变量的配置文件。流变量，如剪切粘度和法向粘度和有效摩擦系数的缩放行为进行检查和比较，来自流变实验和广泛使用的流变相关性的数据。我们表明，流变性能，以前已经推断出的环形Couette型剪切流中性浮力颗粒仍然持有我们的设置的沉积物输运在Poietille流和密集的制度，我们发现很好的协议与经验关系从中得出。将总应力从颗粒接触和流体动力学细分为多个部分，表明临界颗粒体积分数为0.3，以将致密区与稀区分开。在稀释状态下，即，在输沙层，多孔介质屏蔽了长程水动力相互作用，有效粘性服从爱因斯坦关系。
2021-03-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.geo-ph
White-box machine learning for uncovering physically interpretable dimensionless governing equations for granular materials
提出 PINNSR-DA 白盒机器学习框架，从含噪离散颗粒模拟中发现跨稳态与瞬态、具有物理可解释项的无量纲有效摩擦控制方程。
2025-09-29 cond-mat.soft
Self-organization of swimmers drives long-range fluid transport in bacterial colonies
细菌通常生活在结构化的群落中，影响人类健康和生态系统。异质种群，如运动和非运动种群，经常共存于细菌群落中。微生物群落中的运动亚群被认为是重要的扩散，寻找食物，和物质运输。然而，除了在运动细胞驱动菌落扩张（例如细菌群集）的情况下，细菌群落中运动亚群的生理功能在很大程度上是不清楚的。在这里，我们发现，在常规培养的无柄菌落的围毛鞭毛细菌的运动细胞可以自我组织成两个相邻的，厘米级的运动环周围的整个殖民地。运动环产生于模仿相分离的均匀游泳者悬浮液的自发分离;该过程由细胞间相互作用和剪切诱导的耗竭介导。作为这种自组织的结果，细胞驱动流体流以大约每秒30微米的恒定峰值速度围绕集落循环，为宏观尺度的定向材料运输提供稳定和高速的途径。这些发现提出了一种独特的细菌自组织形式，影响细菌群落中的种群结构和物质分布。
2019-04-01 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
