Shear viscosity scaling of granular suspensions across dilute to dense regimes
本文通过 DEM-LBM 恒体积剪切模拟，提出以过渡固体分数 $ϕ_d$ 统一描述非 Brownian 颗粒悬浮液在稀疏至稠密区的黏度标度。
2023-07-17 cond-mat.soft
Shear thickening and migration in granular suspensions
我们研究了非布朗粒子的稠密悬浮液中剪切增稠的出现。我们结合局部速度和浓度测量使用磁共振成像与宏观流变实验。在稳定状态下，我们观察到的材料是异质的，我们发现，局部流变性呈现出连续的过渡，在低剪切速率从粘性剪切增稠，Bagnoldian，行为与剪切应力成比例的剪切速率平方，预测的缩放分析。我们发现，从一个出乎意料的快速迁移的晶粒，我们归因于Bagnoldian流变学的出现的异质性的结果。迁移过程中观察到伴随着宏观瞬态不连续剪切增稠，因此这不是一个固有的性质的颗粒悬浮液。
2011-05-03 cond-mat.soft
Yield stress and shear-banding in granular suspensions
我们研究的屈服应力的出现在稠密的悬浮液中的非布朗粒子，通过结合本地的速度和浓度的测量，使用磁共振成像与宏观流变实验。我们表明，重力和粘性应力之间的竞争是在这些系统中的屈服应力的发展在相对较低的体积分数的起源。此外，它还伴随着剪切带现象，这是这种竞争的标志。然而，如果该系统是仔细的密度匹配，没有屈服应力，直到62.7 - 0.3%的体积分数。
2009-07-13 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
Rheology of dense granular suspensions under extensional flow
我们研究了颗粒悬浮体在各种拉伸变形和简单剪切下的数值模拟。的粘度和Trouton的比率（拉伸剪切粘度的比率）的固体体积分数$ϕ$接近零惯性的极限的函数计算。无摩擦颗粒的悬浮液遵循牛顿Trouton的比例$ϕ$一直到$ϕ_0$，一个通用的卡点，是独立的变形类型。与此相反，摩擦颗粒导致的变形类型相关的堵塞分数$ϕ_m$，这是最大的剪切流。因此，特劳顿的比率从牛顿开始，但发散为$ϕ\toϕ_m$。我们解释了这种差异，在悬浮液中的摩擦颗粒考虑在堵塞的颗粒排列。虽然无摩擦颗粒悬浮液在堵塞时具有几乎各向同性的微结构，但摩擦允许更多的各向异性接触链，这允许在较低的$ϕ$下堵塞，但引入了协议依赖性。最后，我们提供的证据表明，粘性数流变学可以从剪切延伸变形，特别是成功的崩溃无摩擦颗粒。拉伸变形是悬浮液流变学中的一个重要类别，与浆料加工、造粒和高性能材料有关。
2018-04-22 cond-mat.soft
Creeping Avalanches of Brownian Granular Suspensions
我们研究了一堆微米级的二氧化硅颗粒在小型旋转鼓充满水的雪崩动力学。与经典颗粒材料的预期相反，雪崩不会在有限的休止角处停止。在角度$θ$ \_c以下，我们观察到桩缓慢流动直至变平的蠕变状态。在这种情况下，松弛是对数的时间，是较慢的，当颗粒的重量和热搅拌之间的比率增加。我们提出了一个简单的1D模型的基础上克雷默的逃逸率来描述这种流动。
2017-10-25 cond-mat.soft
Accelerated drop detachment in granular suspensions
我们使用具有不同体积分数（= 15%至55%）和粒径（d = 20 μm至140 μm）的密度匹配模型悬浮液，实验研究了颗粒悬浮液滴的分离。我们表明，在脱离过程的开始，悬浮液的行为作为一个有效的流体。在这种制度下的脱离动力学可以完全由悬浮液的剪切粘度来描述。在分离的后期，动力学变得与体积分数无关，并且被发现与组织间液的动力学相同。令人惊讶的是，目视观察显示，在这个阶段，颗粒仍然存在于颈部。我们怀疑是粒子的重排局部释放了晶粒的颈部，导致了观察到的动力学。接近最终夹断时，与纯组织间液的动力学相比，悬浮液的分离进一步加速。这种加速可能是由于颈部直径达到颗粒尺寸的数量级，并且液体线的连续变薄不再可能。不同脱离状态之间的交叉是晶粒尺寸和初始体积分数的函数。我们的特点作为一个功能的晶粒尺寸和体积分数的整体加速度。
2011-08-11 cond-mat.soft
Flow and Jamming of Granular Suspensions in Foams
颗粒泡沫的排水研究的条件下，颗粒不被单独捕获的间隙孔隙空间的收缩。随着颗粒体积分数$ϕ_{p}$的增加，排水速度连续减小。悬浮液堵塞-因此排水停止-对于值$ϕ_{p}^{*}$，其揭示了颗粒尺寸的强烈影响。在占特定的几何形状的泡沫，我们表明，$ϕ_{p}^{*}$占不寻常的约束效应时，颗粒包装成泡沫网络。我们的模型定量的整体行为的悬浮液-从流动到堵塞-考虑明确的发散，其有效粘度在$ϕ_{p}^{*}$。在排水范围之外，预计报告的堵塞转变对与颗粒泡沫相关的所有方面（从老化到机械性能）都具有深刻的意义。
2014-01-13 cond-mat.soft
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
Acoustic transparency and absorption in dense granular suspensions
Institut Langevin, ESPCI Paris, Université PSL, CNRS（朗之万研究所，巴黎高等物理化工学院，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心）；Laboratorio de Acústica Ultrasonora, Instituto de Física, Facultad de Ciencias, Universidad de la República（超声波声学实验室，物理研究所，理学院，共和国大学）
研究发现致密颗粒悬浮液中存在声学透明频带，通过高频超声脉冲激发低频波，并揭示吸收机制与传统模型的偏差。
2026-01-15 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
Drastic slowdown of shear waves in unjammed granular suspensions
本文对剪切弹性波沿稠密颗粒悬浮体表面的传播进行了实验研究。使用超快超声扫描仪，我们监测软化的剪切波速度内的光学不透明的介质作为驱动振幅的增加。对于这样的非线性行为两个政权被发现：在第一个政权，我们观察到一个显着的剪切模量减弱，但没有可见的晶粒重排。在第二个政权，有一个明确的晶粒重排伴随着模量下降高达88%。提出了一个摩擦模型来描述非线性弹性和塑性之间的相互作用，突出了接触断裂前的接触滑移的关键作用。对这些非线性剪切波的研究可以弥补两种不相交的方法之间的差距，用于描述非干扰附近的动力学：线性弹性软模式和非线性碰撞冲击。
2018-10-19 cond-mat.soft
Transient flows and migration in granular suspensions: key role of Reynolds-like dilatancy
我们调查的瞬态动力学的剪切悬浮液的中性浮力颗粒在压力施加的条件下，受到突然变化的剪切速率或外部压力。离散元法模拟表明，取决于流动参数（颗粒和系统的大小，初始体积分数），悬浮液的早期应力响应可能会强烈不同于基于稳态流变学的悬浮平衡模型的预测。我们表明，一个两相模型，结合Pailha & Pouliquen（2009）的类Elderolds双折射定律，该定律规定了应变尺度$γ_0$上悬浮液的膨胀率，定量地捕获了整个参数范围内的悬浮液膨胀/压实。与达西流引起的孔隙压力梯度在扩张或压实，这类的Dracholds-like brachancy意味着，早期的应力响应的悬浮液是非局部的，与非局部的长度尺度$\ell$的规模与颗粒大小和代数发散堵塞。在受$\ell$影响的区域中，应力水平不是通过稳态流变学而是通过由膨胀/压实速率产生的达西流体压力梯度来固定的。我们的研究结果延长了有效性的类类的非线性流动规则，最初提出的堵塞悬浮液，流动悬浮液低于$ϕ_\mathrm{c}$，从而提供了一个统一的框架来描述膨胀和剪切引起的迁移。他们铺平了道路，了解更复杂的不稳定流动的稠密悬浮液，如冲击，瞬态雪崩或脉冲响应的剪切增稠悬浮液。
2021-10-05 cond-mat.soft
Non-Newtonian hydrodynamics for a dilute granular suspension under uniform shear flow
本文研究了低密度气固悬浮液中的零热流密度稳态剪切层流流动（通常称为“均匀剪切流”）。固体颗粒被建模为气体的光滑硬球与非弹性碰撞，而周围的间隙流体对颗粒的动力学的影响被建模的体积阻力的装置，在悬浮液的流变模型的上下文中。该模型是通过三个不同的，但互补的路线，其中两个是理论（格拉德矩法适用于相应的玻尔兹曼方程和一个精确的解决方案的动力学模型适用于颗粒悬浮液）和其他计算（蒙特卡罗模拟的玻尔兹曼方程）。与以往的研究颗粒剪切悬浮液，我们包括在我们的格拉德的解决方案中的非线性项的应力张量的碰撞时刻与动量转移。这种理论上的改进使我们能够检测和评估垂直于层流的平面内的法向应力差。此外，动力学模型的精确解给出了速度分布函数的速度矩的显式形式。我们的理论和数值计算结果之间的比较表明，在一般的非牛顿流变特性，峰度（第四速度矩的分布函数）和速度分布的动力学模型相当强的非弹性和不太大的值（缩放）摩擦系数表征粘性阻力的良好协议。这表明我们的分析结果的准确性，使我们能够详细描述的颗粒悬浮液的流动动力学与零热通量在整个文件。
2015-11-10 cond-mat.soft
Enskog kinetic theory of binary granular suspensions: heat flux and stability analysis of the homogeneous steady state
进一步考虑先前采用的多组分颗粒悬浮液的Enskog动力学理论[Gómez González，Khalil和Garzó，Phys. Rev. E \textbf{101}，012904（2020）]，以确定与热通量相关的四个传输系数。这些输运系数通过求解Enskog方程通过应用Chapman-Enskog方法在局部版本的均匀状态。在稳态条件下，通过考虑所谓的第二Sonine近似的分布函数的每个物种的热通量输运系数的显式形式提供。他们的定量变化的混合物的控制参数（质量和直径，恢复系数，浓度，体积分数，和背景温度）的证明和结果表明，在一般的热通量输运系数对非弹性的依赖性是明显不同的情况下发现的气相（\emph{dry}颗粒混合物）。作为一般结果的应用，通过求解线性化的Navier-Stokes流体动力学方程，分析了均匀定常状态的稳定性。线性稳定性分析（适用于与平均自由程相比较长的波长）表明，横向和纵向模式总是稳定的足够长的波长激发。这一结论与以前的单组分和（稀）bidisperse颗粒悬浮液的结果，但在干燥（无气相）颗粒混合物中发现在以前的工作中的不稳定性形成对比。
2022-12-05 cond-mat.soft
Ultrasonic tracking of a sinking ball in a vibrated dense granular suspension
观察和理解入侵者通过不透明的密集悬浮物（如流沙）的运动仍然是一个实际和概念上的挑战。在这里，我们使用超声波探头调查的动态下沉的钢球在一个3D致密的玻璃珠填充饱和水。我们表明，干颗粒介质的摩擦模型可以用来描述球运动引起的水平振动。从该流变学，我们推断当增加振动强度时降低的静摩擦系数和有效粘度。我们的主要发现是，振动引起的屈服应力的降低和增加的下沉深度大概是由于诱导滑移在晶粒接触，但没有可见的塑性重排的晶粒，相反，干颗粒填料。为了解释这些结果，我们提出了一种机制，声润滑，减少颗粒间的摩擦，并导致屈服应力的降低。这种情况是不同的液化机制通常调用松散堆积的流沙，振动引起的压实增加孔隙压力，降低了对固体骨架的围压，从而降低了颗粒抵抗外部载荷。
2018-10-19 cond-mat.soft
Energetic Instability Unjams Sand and Suspension
干扰是一种发生在各种系统中的现象，如交通、胶体悬浮物和颗粒物质。本文提出了卡紧状态下的可逆弹性形变理论。首先，一个明确的颗粒应力应变关系，捕捉许多相关的功能，特别是包括库仑屈服面和三阶堵塞过渡。然后，这种方法是广义的，并考虑堵塞的磁流变液和电流变液，再次产生的结果，以及比较实验和模拟。
2004-07-21 cond-mat.soft
Collapsing granular suspensions
提出了一个二维接触动力学模型作为一个崩溃的悬浮液/土壤的微观描述，以捕捉基本的物理过程的生成和崩溃的系统的动态。我们的物理模型进行了比较，从现场测量获得的真实数据与自然塌陷/悬浮土壤。我们表明，我们的塌陷悬浮液/土壤模型的剪切强度行为是非常相似的行为，这种塌陷悬浮液土壤，为未扰动和扰动阶段的材料。
2009-11-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Tracer Diffusion in Granular Suspensions: Testing the Enskog Kinetic Theory with DSMC and Molecular Dynamics
Universidad de Almería（阿尔梅里亚大学）；Universidad de Extremadura（埃斯特雷马杜拉大学）
研究颗粒气体中示踪粒子的扩散，结合DSMC和分子动力学模拟，验证Enskog动力学理论在不同摩擦参数和颗粒质量下的可靠性。
2026-03-04 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
Dynamic Wetting by Concentrated Granular Suspensions
研究通过改变粒子间相互作用，探讨浓悬浮液中非牛顿流变学对接触线动态润湿的影响。
2025-12-27 cond-mat.soft
Exact results for non-Newtonian transport properties in sheared granular suspensions: inelastic Maxwell models and BGK-type kinetic model
本文通过非弹性麦克斯韦模型和BGK型动理学模型，精确求解了剪切颗粒悬浮液的非牛顿输运性质，揭示了温度与粘度随应变率的S形不连续剪切增稠现象，并随质量比增大而增强。
2024-02-23 cond-mat.soft
Thin-film flows of granular suspensions on a solid surface
本文综述了颗粒悬浮液在固体基底上铺展的薄膜流动动力学，重点分析了液滴铺展与浸涂两种典型情形中自由表面与悬浮液微观结构的耦合效应。
2025-10-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Experimental evidence of thermal-like behaviour in dense granular suspensions
我们通过实验研究了一个二维颗粒系统的静态沉降模型的统计行为。浮力圆柱形颗粒在充满液体的鼓中旋转，从而被限制在具有可调曲率的谐波向心势中，其与重力竞争以产生各种静止状态：虽然是异质的，但系统的填充分数可以被调节为随着旋转速率的增加而完全分散到完全结晶。我们表明，这个动力学系统是在机械平衡的限制潜力，并表现出热的行为，其中的颗粒压力和包装分数通过状态方程。我们得到一个半解析表达式的状态方程允许探测粒子之间的流体动力学相互作用的性质。这种描述是有效的，在整个范围内的物理参数，我们调查，并揭示了一个浮力的能量尺度，我们解释为一个有效的温度。最后，我们讨论了我们的系统在高包装分数和状态方程的相关性的液-固相变的行为。
2018-07-30 cond-mat.soft
Pattern formation by injection of air in a non-Brownian suspension
我们研究了在颗粒悬浮液中注入空气的问题。我们使用一个线性Hele-Saw细胞充满了悬浮液，这是由空气取代，导致萨夫曼-泰勒（指法）不稳定性。对于悬浮液，我们使用等密度混合物，其中流体和颗粒具有相同的密度。因此，可以在宽范围内调节颗粒的体积分数。我们讨论的问题，一个有效的细胞内的流变学以及斑图形成作为一个功能的颗粒压实。最后，我们报告的结果稳定的手指和阈值的手指宽度为他们的不稳定。
2005-04-29 cond-mat.soft
Stripe formation in horizontally oscillating granular suspensions
本文介绍了在水平振荡的颗粒悬浮液中斑图形成的实验研究结果。从均匀状态开始，悬浮液在特定的振荡频率和振幅范围内变成条纹图案。我们观察到垂直于振动方向的层状结构的初始发展和条纹的逐渐变粗。然而，这两个过程都逐渐减慢并最终饱和。条纹宽度的概率分布接近非单调稳态形式，可以近似为泊松分布。我们观察到类似的结构，在MD模拟软球形颗粒耦合到周围流体的运动。
2014-07-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Viscous-inertial transition in dense granular suspension
当惯性增加时，颗粒悬浮液呈现从斯托克斯极限中的牛顿流变学到Bagnoldian流变学的转变。可以在压力或体积施加模式下运行的定制流变仪用于检查接近堵塞的致密状态下的这种转变。通过改变系统的间隙液，剪切速率，和包装分数在体积施加的测量，我们表明，过渡发生在斯托克斯数为10独立的包装分数。使用压力施加流变仪，我们调查是否可以统一的惯性和粘性制度作为一个单一的无量纲数的函数的基础上应力加和性。
2022-02-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Athermal analogue of sheared dense Brownian suspensions
在低剪切速率牛顿体系之外，数值研究了硬球的稠密布朗悬浮液的流变学。我们分析了这些悬浮液的非热模拟，与一个有效的对数排斥势代表的振动熵力。我们发现，这两个系统呈现相同的流变学，没有可调参数。此外，所有的流变响应显示出类似的Herschel-Bulkley关系一旦剪切应力和剪切速率分别由特征应力尺度和微观重组时间尺度，两者都与正常围压。这种压力控制的方法，最初开发的颗粒流，揭示了一个惊人的胶体玻璃化转变和颗粒堵塞之间的物理类比。
2015-06-30 cond-mat.soft
Implementation note on a minimal hybrid lubrication/granular dynamics model for dense suspensions
描述和总结了近年来发展起来的过阻尼线性流中稠密颗粒悬浮模拟方法中出现的一类极小数值模型。主要成分包括（i）框架不变，短程润滑模型的球形颗粒，和（ii）软核，粘/滑摩擦接触模型时，颗粒重叠激活。我们实现了一个版本的模型，使用修改后的速度Verlet算法，明确解决了$N$体动力系统中的$\mathcal{O}(cN)$操作，其中$c$是一个内核常数取决于粒子相互作用的截止。实施验证对文献结果的干扰过渡和剪切增稠悬浮液从40%到64%的体积分数。潜在的战略，以扩大目前的方法，非球形颗粒也建议非常集中的悬浮液。
2020-05-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Unifying impacts in granular matter from quicksand to cornstarch
液化和瞬态固化之间的急剧转变，观察到在颗粒悬浮液的影响取决于初始包装分数。我们证明，通过高速压力测量和两相建模，这种转变是由颗粒堆的粘性和间隙流体的压力产生的影响之间的耦合控制。我们的研究结果提供了一个通用的机制来解释各种各样的颗粒介质中的冲击响应，从干燥的流沙粉末的冲击硬化剪切增稠悬浮液，如玉米淀粉。
2016-03-22 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
Flow, Ordering and Jamming of Sheared Granular Suspensions
采用定体积分子动力学模拟研究了颗粒悬浮体在恒定剪切力作用下的流变特性。我们推导出系统的“流程图”中的体积分数/应力平面$(ϕ,F)$：在低$ϕ$的流动是无序的，与粘度服从Bagnold样的缩放只有在小$F$和发散的堵塞点接近，如果剪切应力是足够强，在较高的$ϕ$有序的流动状态被发现，有序/无序过渡的粘度急剧下降的标志。一个广泛的干扰区域也观察到，在类比与热系统的玻璃态区域，缓慢的动力学随后动力学逮捕时发生的有序过渡被阻止。
2008-02-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheology of dense suspensions of granular spherocylinders by particle-based simulation
School of Engineering, University of Edinburgh（爱丁堡大学工程学院）；Syngenta Jealott’s Hill International Research Centre（先正达乔洛特山国际研究中心）；School of Physics and Astronomy, The University of Edinburgh（爱丁堡大学物理与天文学院）
开发粒子模拟方法，预测长球棒稠密悬浮液的粘度与微观结构，验证实验数据，为该类材料的流体力学等研究提供工具。
2026-07-31 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Controlling the rheo-electric properties of graphite/carbon black suspensions by 'flow-switching'
本研究在模拟能源应用的石墨-炭黑油相悬浮液中发现流变双稳态，低于临界应力的稳态剪切会使体系转至弱力学低电导态，需高应力剪切恢复，为电池浆料加工优化提供新思路。
2023-11-09 cond-mat.soft
Success and failure of the spreading law for large drops of dense granular suspensions
实验研究致密颗粒悬浮液大液滴在固体表面的铺展，发现重力驱动幂律在液滴高度降至颗粒尺寸量级时因颗粒冻结而失效。
2024-06-08 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Unified Theory of Inertial Granular Flows and Non-Brownian Suspensions
硬颗粒的稠密流的流变特性是奇异的，因为一个接近堵塞的阈值，其中流动停止，无论是由惯性主导的空中颗粒流，和过阻尼悬浮液。同时，表征速度相关性的长度尺度在干扰时出现发散。在这里，我们介绍了一个理论框架，提出了一个试探性的，但可能完整的缩放描述的平稳流。我们的分析，重点是无摩擦颗粒，适用于{ \it两者}的悬浮液和惯性流动的硬颗粒。我们比较我们的预测与经验文献，以及与新的数值数据。总的来说，我们发现一个非常好的协议之间的理论和观测，除了摩擦惯性流的标度特性明显不同于无摩擦系统。对于过阻尼流，需要更多的观测来决定摩擦是否是一个相关的扰动。我们的分析对微观动力学量做出了几个新的预测，这些预测应该可以通过实验获得。
2015-05-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Tracer diffusion coefficients in a moderately dense granular suspension. Stability analysis and thermal diffusion segregation
本研究基于Enskog动理学方程，采用二阶索宁近似推导中等密度二元颗粒悬浮液的示踪剂扩散系数，经直接模拟蒙特卡洛验证精度更优，并应用于稳态稳定性分析与热梯度偏析研究，揭示气相影响的显著作用。
2023-08-29 cond-mat.soft
Transition from granular to Brownian suspension : an inclined plane experiment
本研究通过斜面实验观测微米级颗粒悬浮体流动，发现流动依赖颗粒尺寸，并建立融合热与无热贡献的模型，预测玻璃态摩擦角，揭示玻璃化转变特征。
2022-09-27 cond-mat.soft physics.class-ph
Shaken and stirred: Random organization reduces viscosity and dissipation in granular suspensions
大（$\geq10{μm}$）颗粒的悬浮液的粘度在高固体分数下由于摩擦颗粒接触的扩散而发散。减少摩擦，以允许或改善流动性，通常通过调整组合物，改变颗粒尺寸和形状或通过添加润滑分子来实现。我们提出了数值模拟，证明了一种互补的方法，即粘度发散转移驱动流调谐，在各种配置中使用叠加剪切振荡，以促进主流。振荡驱动悬浮液朝向不平衡的吸收状态相变，其中主导粘度的摩擦颗粒接触以自组织方式减少。该方法可以允许其他堵塞状态流动;即使对于未堵塞状态，它也可以显著降低每单位应变耗散的能量。这创造了一种可行的途径，以在成分调整不可取或有问题的广泛悬浮液中增强流动。
2018-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Granular front formation in free-surface flow of concentrated suspensions
颗粒锋是一种常见的现象，但无法解释出现在重力驱动的自由表面流动的浓悬浮液。它们通常被认为是流体对流与颗粒尺寸偏析相结合的结果。然而，由均匀尺寸的颗粒组成的悬浮液也会形成颗粒前沿。在一个大的旋转鼓内，产生一个静止的再循环雪崩。流动材料是从高岭土-水分散体获得的粘塑性流体与比流体更致密的球形陶瓷颗粒的混合物。目标是模拟许多常见的颗粒流体材料的组成，如新鲜混凝土或泥石流。在这些材料中，颗粒相和流体相由于颗粒沉降而具有分离的自然趋势。然而，通过由滚筒的旋转引起的剪切，诱导相的重组，导致颗粒前沿的形成。通过调整材料属性和滚筒速度，可以控制这种现象。该设置在数值环境中重现，其中流体通过格子玻尔兹曼方法求解，粒子使用离散单元方法明确表示。模拟证实了实验的结果，并提供了内部机制的见解。比较颗粒沉降的时间尺度与颗粒回流的时间尺度，定义了一个无量纲数，并发现它在预测颗粒前沿的形成方面是有效的。
2015-02-19 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Spreading of granular suspensions on a solid surface
我们研究了非布朗球悬浮在固体基底上的牛顿液体中的悬浮液的传播。我们表明，传播动力学是很好地描述了经典的Cox-Voinov定律提供的流体粘度的值，出现在毛细管数的问题被调整到一个值，这取决于颗粒的大小和体积分数在一个非平凡的方式。我们证明，这种行为是一个签名的能力的颗粒接近接触线足够接近影响耗散。
2020-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Inter-particle adhesion induced strong mechanical memory in a dense granular suspension
重复/循环剪切可将非晶态固体驱动到对所施加的应变振幅的记忆进行编码的稳态。然而，最近的实验发现，这种记忆形成对块体材料的机械性能的影响是相当弱的。在这里，我们研究的记忆效应在屈服应力固体形成的玉米淀粉颗粒在石蜡油中的稠密悬浮液。在循环剪切作用下，系统向稳态演化，表现出训练诱导的应变刚化和塑性。读数显示，该系统编码的训练振幅的强记忆，如所示的一个大的变化，在微分剪切模量。我们观察到，记忆可以被编码为一个广泛的训练幅度以上和以下的屈服，虽然，记忆的强度随着训练幅度的增加而下降。原位边界成像显示应变局部化接近剪切边界，而大部分样品像固体塞一样移动。在稳态下，<v>当应变接近训练振幅时，类固体区域内的平均粒子速度（）相对于移动板减慢，然而，当读出应变穿过振幅时，<v>突然增加。我们证明，颗粒间的粘附相互作用是至关重要的，这样一个强大的记忆效应。有趣的是，我们的系统也可以记住一个以上的输入，只有在最后应用具有较小幅度的训练应变。
2022-06-25 cond-mat.soft
Interparticle friction leads to non-monotonic flow curves and hysteresis in viscous suspensions
滞后现象是颗粒材料固液相变的一个主要特征。这种性质，通过允许亚稳态，可能会产生灾难性的现象，如地震或空中滑坡。颗粒流中滞后现象的起源仍有争议。然而，迄今为止提出的大多数机制都依赖于粒子水平上的惯性。在本文中，我们研究了非布朗悬浮液在缓慢旋转的鼓的雪崩动力学，并揭示了大滞后的雪崩角，即使在没有惯性。通过使用微二氧化硅颗粒，其颗粒间的摩擦系数可以关闭，我们表明，微观摩擦，相反的惯性，是触发颗粒悬浮液中的滞后的关键。为了理解摩擦和滞后之间的联系，我们使用旋转鼓作为流变仪来提取摩擦悬浮液和无摩擦悬浮液接近流动开始的悬浮液流变学。这种分析表明，无摩擦颗粒的流动规则是单调的，并遵循指数$α\!= \! 0.37 \pm 0.05$的幂律，与以前的理论预测，$α\!=\! 0.35$密切一致。相比之下，摩擦颗粒的流动规则表明速度弱化行为，从而解释了流动不稳定性和滞后的出现。这些研究结果表明，滞后也可以发生在没有惯性的颗粒介质，质疑这种现象的亲密性质。通过强调微观摩擦的作用，我们的研究结果可能是感兴趣的地球物理背景下，了解失败的机制在海底滑坡的起源。
2019-04-08 cond-mat.soft
Diffusion of intruders in granular suspensions: Enskog theory and random walk interpretation
本文通过Enskog理论和随机游走解释，研究颗粒悬浮液中入侵者的扩散系数，发现第二Sonine近似与模拟高度一致，并揭示碰撞效应显著影响扩散。
2023-08-01 cond-mat.soft
Time-Reversal Mirror inside a granular suspension: a way of measuring the ultrasound diffusion coefficient
提出利用嵌入颗粒悬浮液的时间反演镜测量超声扩散系数，通过分析尾波时间反演聚焦尺寸与时间的关系，拟合扩散理论，无需系综平均即可准确测量。
2025-02-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Contact tribology also affects the slow flow behavior of granular emulsions
最近的研究表明，接触力学在悬浮液流动动力学中起着重要作用。分散体中颗粒物质之间的接触机制应敏感地取决于分散相的组成：显然，乳液液滴与角状砂粒之间的相互作用不同。因此，我们要问：接触力学在分散介质流动中的作用是什么？我们专注于缓慢的流动，接触是持久的，因此接触力学效应应该是最明显的。为了回答我们的问题，我们合成了具有不同摩擦系数的软水凝胶颗粒。通过使颗粒变软，我们可以在有限的围压下以所有的驱动速率驱动它们。对于具有低摩擦系数的颗粒，我们获得类似于乳液的流变性，但有效摩擦比从其微观接触力学预期的大得多。增加颗粒的摩擦系数，我们发现悬浮液中的流动不稳定性。悬浮颗粒的微观摩擦系数对颗粒层的流动和波动也有很大的影响。我们的“颗粒乳液”的特定流变学提供了进一步的证据，更好地理解微观颗粒相互作用是广泛的相关性分散介质流动。
2018-10-19 cond-mat.soft
Stress fluctuations and shear thickening in dense granular suspensions
我们实验研究了硅油中颗粒的流变性和应力波动。我们发现，无论是增稠强度和应力波动显着减弱与石油粘度$η_0$。我们的流变学结果的Wyart-Cates模型描述不同的动态堵塞状态的比较表明，从摩擦接触润滑的相互作用作为$η_0$增加。为了阐明粘性相互作用对流变学的贡献，我们系统地测量了各种流动状态下的应力波动。用$η_0$减少应力波动表明，强润滑层极大地抑制了颗粒之间的力相关性。测量应力波动在强剪切增稠制度，我们观察到一个交叉从不对称伽马对称高斯分布和与之相关的横向（径向）相关长度$ξ$随着剪切速率的增加而减少。
2019-10-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Granular aqueous suspensions with controlled inter-particular friction and adhesion
本研究通过碱性水解制备具有刺激响应表面的PMAA-Na颗粒，结合转鼓测试与AFM表征，揭示了离子价态、pH调控颗粒表面相互作用进而改变悬浮液摩擦与粘附特性的机制，为颗粒悬浮液流变研究提供了灵活平台。
2024-06-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Probing dissipation in spreading drops with granular suspensions
在这篇文章中，我们研究了密度匹配的颗粒悬浮液的液滴在固体表面上的扩散。粒径分布的双分散性通过突出润湿动力学的关键要素丰富了从单分散实验得出的结论。在所有情况下，动态接触角和接触线速度之间的关系遵循与简单流体类似的关系，尽管颗粒的存在引入了复杂性。我们从这个关系中提取的悬浮液的表观润湿粘度，不同于在散装测量。由实验测量支持的量纲分析产生液滴内部区域的大小的估计，其中动态接触角的值取决于粘性耗散和毛细管应力的平衡。取决于颗粒尺寸如何与该粘性截止长度进行比较，在确定表观润湿粘度的值时似乎是至关重要的。对于双峰共混物，粒度比可用于显示接触线处的局部结构和体积分数的影响，这两者都影响相应的润湿粘度的值。
2022-12-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Particle-scale structure of granular suspensions
Universidad de Extremadura（埃斯特雷马杜拉大学）；Universidad de Almería（阿尔梅里亚大学）
研究颗粒悬浮液的粒子尺度结构，通过朗之万动力学模拟并与基于平衡的有理函数近似（RFA）比较，发现RFA能很好描述短程和中程结构，在非弹性状态下比珀库斯-耶维克近似更好，为相关模型提供了准确描述。
2026-11-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
From Frictional to Viscous Behavior: Three Dimensional Imaging and Rheology of Gravitational Suspensions
我们探测三维流动结构和流变学的重力（非密度匹配）悬浮液的驱动率范围内的分裂底部的几何形状。我们建立了足够慢的流量，悬浮液的流动，如果它是一个干燥的颗粒介质，并确认最近的理论建模的分裂底部流的流变学。对于更快的驱动，流动行为被证明是一致的流变行为预测最近开发的“惯性数方法悬浮液流。
2010-12-11 cond-mat.soft
Scaling description of frictionless dense suspensions under inhomogeneous flow
针对传统μ(J)框架不适用于非均匀流动的局限，本文通过无摩擦稠密悬浮液粒子模拟引入速度涨落无量纲数，建立统一标度本构关系，仅由驱动力即可预测稳态速度、应力和体积分数场。
2023-08-16 cond-mat.soft
Coupled DEM-LBM method for the free-surface simulation of heterogeneous suspensions
悬浮液的组成颗粒相和液相之间的相互作用的复杂性需要对组成本身进行适当的处理。混合计算框架为这类系统的数值模拟提供了一种很有前途的方法。当颗粒相的粒子动力学的拉格朗日描述在流体描述中找到对应时，这是自然完成的。在这项工作中，我们采用扩展的格子玻尔兹曼方法的非牛顿流变学，自由表面，和移动边界。该模型允许相位的完全耦合，但以简化的方式。通过一个重力驱动的颗粒悬浮流的例子给出了实验验证。
2015-09-03 cond-mat.soft physics.flu-dyn
