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
Microscopic origin of frictional rheology in dense suspensions: correlations in force space
我们开发了一个统计框架的流变性的密集，非布朗悬浮液，在一个空间中的相关性代表的力量，这是双重的位置空间的基础上。从二维悬浮液的模拟得到的稳态组态的系综工作，我们发现在力空间的对关联函数的各向异性的变化与限制剪切应力（$σ_{xy}$）和包装分数（$ϕ$）。利用这些微观相关性，我们建立了宏观摩擦系数的统计理论：应力张量的各向异性，$μ= σ_{xy}/P$。我们发现，$μ$减少（i）$ϕ$增加和（ii）随着$σ_{xy}$增加。使用一个新的本构关系之间的$μ$和粘度的稠密悬浮液，概括率独立的，我们表明，我们的理论预测的不连续剪切增稠（DST）的流动图，是在良好的协议与数值模拟，和定性特征的$μ$，导致通用的流动图的DST流体在实验中观察到。
2018-09-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Dramatic effect of fluid chemistry on cornstarch suspensions: linking particle interactions to macroscopic rheology
玉米淀粉在水中的悬浮液表现出强烈的动态剪切增稠。我们发现，部分取代水乙醇强烈改变悬浮液的流变学。我们进行稳定和非稳定的流变学测量相结合的原子力显微镜，研究流体化学的悬浮液的宏观流变学的作用和它的联系与玉米淀粉粒之间的相互作用。在增加乙醇含量时，悬浮液经历屈服应力流体状态并最终变成剪切稀化流体。在玉米淀粉颗粒尺度上，原子力显微镜测量揭示了玉米淀粉表面上存在聚合物，其表现出共溶作用。在中间乙醇含量，聚合物溶解度的最大值诱导高微观粘附力，我们涉及到宏观屈服应力。
2017-03-16 cond-mat.soft
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
Bi-axial shear of confined colloidal suspensions: the structure and rheology of the vorticity-aligned string phase
利用一种新型的双轴共焦流变仪，我们研究了约束条件下剪切胶体悬浮液的结构和流变性。与以前的工作一致[X. Cheng \textit{et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.}，2011，109，63]，我们在单轴剪切下在中等浓度的胶体悬浮液中观察到涡旋对齐的弦相。使用双轴剪切协议，我们直接操纵的字符串结构的方向和形态。同时，我们使用双轴力测量装置测量了沿流动和涡度方向的悬浮液流变学。我们的研究结果表明，尽管高度各向异性的微观结构，悬浮液粘度保持各向同性和恒定的剪切速率探索。这些结果表明，流体动力学的贡献占主导地位的悬浮液响应。此外，他们强调双轴共焦流变仪的能力，阐明复杂流体的微观结构和流变学之间的关系。
2013-05-31 cond-mat.soft
Derivation of a constitutive model for the rheology of jammed soft suspensions from particle dynamics
考虑到堵塞密度以上的二维软悬浮液的流变特性，从微观粒子动力学出发，推导了一个张量本构模型。从控制$N$ -粒子分布的方程出发，导出了应力张量的演化方程。这个演化方程不是封闭的，因为它涉及到对粒子和三粒子的关联函数。为了封闭这个方程，我们首先采用标准的柯克伍德封闭关系来表示三粒子的关联函数的对关联函数。然后，我们使用一个简单的和物理动机的对关联函数的参数化，以获得一个封闭的演化方程的应力张量。后者自然地表示为压力和应力张量的偏量部分的单独的演化方程。这些演化方程为我们提供了一个非线性张量本构模型描述的流变响应的堵塞软悬浮液的任意均匀变形。这种微观根源的描述的优点之一是，在本构模型中出现的系数是已知的包装分数和微观参数。
2022-03-14 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
Granulation and suspension rheology: a unified treatment
该研究以Spheriglass粉末为实验对象，结合悬浮液摩擦诱导剪切增稠与阻塞的最新认知，统一描述造粒与悬浮液流变学现象，提出液体掺入相图解释颗粒特性，为工业造粒提供流变学设计依据。
2019-07-25 cond-mat.soft
Dynamics and Rheology of Vesicle Suspensions in Wall-Bounded Shear Flow
结合分子动力学和介观流体动力学模拟，研究了流体囊泡或红细胞悬浮液的动力学和流变学。囊泡悬浮液被限制在两个非滑动壁之间，其被外部驱动以产生具有剪切速率$\dotγ$的剪切流。的流动行为进行了研究作为$\dotγ$，囊泡的体积分数，和内部和外部流体之间的粘度对比的函数。两个囊泡的相遇和相互作用，悬浮液的特性粘度，以及壁附近的无细胞层的结果。
2013-04-03 cond-mat.soft
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 and structure of a suspension of deformable particles in plane Poiseuille flow
我们提出了一个实验研究的流变性和结构的受限悬浮液中流动的可变形颗粒在准二维Poiffille流。由于精确的微流体粘度测定技术结合浓度分布的测量，我们的研究提供了第一个实验确认{与三维颗粒}的结构化效应和流变学之间的强关系，以前只报道在纯二维系统的数值模拟。在由于限制而发生强结构化效应的条件下，有效粘度随颗粒浓度（这里是红细胞）的演变显示出与悬浮液结构中的定性转变相关的快速增长和平稳期的显著连续范围。
2022-04-07 cond-mat.soft
A unified description of the rheology of hard-particle suspensions
布朗或胶体颗粒（直径$d \lesssim 1$ $μ$ m）的悬浮液的流变学与较大颗粒（$d \gtrsim 50$ $μ$ m）的悬浮液的流变学明显不同。这两个制度中的每一个已经被单独研究，但流动的悬浮液与中间粒径（1 $μ\textrm{m} \lesssim d \lesssim 50$ $μ$ m），这在应用中普遍存在，仍然知之甚少。通过测量具有广泛尺寸范围的硬球悬浮液的流变学，我们实验表明，剪切增稠驱动从胶体到颗粒流的过渡跨越中间尺寸制度。这一见解使得有可能在全尺寸范围内统一描述硬球的（非惯性）流变学。此外，我们能够测试一个新的理论摩擦诱导剪切增稠，表明我们的数据可以很好地拟合使用从它派生的表达式。
2015-08-24 cond-mat.soft
Hydrodynamic interactions in anomalous rheology of active suspensions
本研究通过模型推进型游泳者的流体动力学模拟，揭示剪切流中流体动力学相互作用诱导游泳者取向并导致显著降黏，阐明活性悬浮液异常流变学的核心机制。
2023-12-17 cond-mat.soft
Theory of nonlinear rheology and yielding of dense colloidal suspensions
提出了一种求解稠密悬浮液非线性流动的第一性原理方法，该方法可以描述胶体流体的剪切变稀和胶体玻璃的动态屈服。密度波动的平流起着核心作用，抑制了粒子的束缚，加速了结构弛豫。模式耦合的方法来探索这些影响。
2002-10-22 cond-mat.soft
Rheology of confined non-Brownian suspensions
本文采用直接数值模拟方法研究了平面库埃特流中中性浮力刚性单分散球受限悬浮液的流变特性。我们发现，如果通道的宽度是球体直径的（小）整数倍，则球体自组织成彼此滑动的二维层，并且悬浮液的有效粘度显著降低。每个二维层被发现在结构上是液体状的，但它们的动力学在时间上是冻结的。
2015-06-29 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
Non-linear rheology of active particle suspensions: Insights from an analytical approach
我们认为主动悬浮液在各向同性相受到剪切流。使用一组扩展的流体动力学方程，我们推导出各种流变量，如剪切粘度和法向应力差的{ \em解析}表达式。在协议全面成熟的数值计算和实验中，我们发现一个剪切增稠或变稀行为取决于颗粒是否收缩或伸展。此外，我们的分析方法预测，正常的应力差异，可以改变他们的符号相比，被动悬架。
2010-11-30 cond-mat.soft
A fractal approach to the rheology of concentrated cell suspensions
新型CHO细胞悬浮液在大范围的浓度的流变行为的结果进行了报道。的浓度依赖的屈服应力和弹性平台模量的形式化的分形聚集体剪切下的背景下，和相当不同的指数相比，红细胞悬浮液的情况下被发现。这是解释的内在微观参数，如细胞-细胞粘附能和细胞弹性，但也细胞个体的动态特性，发现在大浓度（φ>0.5）的粘弹性数据相关。
2007-09-23 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 in the Teaching Lab: Properties of Starch Suspensions
在日常生活中，我们会遇到许多复杂的流体，从剪切稀化的油漆和牙膏到剪切稠化的淀粉悬浮液。对它们的性质的研究为学生提供了一个将复杂的物理概念与他们的日常经验联系起来的机会。现代流变学使用昂贵的教学实验室不切实际的设备。在这里，我们描述了一个基本的流变仪适合学生实验室，可以证明和量化不连续剪切增稠，复杂流体的最显着的属性，并使用它来测量淀粉悬浮液的性能。
2014-10-20 cond-mat.soft physics.ed-ph
Relaxation and Rheology in Dense Athermal Suspensions
我们研究的松弛和流变性的无摩擦颗粒的致密无热悬浮液接近以下的堵塞密度。我们的关键量，弛豫时间-确定从剪切后的能量的指数衰减突然被切断-被认为是一个决定因素背后的代数分歧的各种数量的干扰密度接近从下面。我们还定义和测量的“耗散时间”，这是直接在剪切模拟中获得，并发现它的行为类似于弛豫时间。比较剪切粘度与耗散时间的表达式，我们确定了一个非发散因子，解释了需要在剪切粘度的缩放分析中的校正项。
2013-02-26 cond-mat.soft
Stress controlled rheology of dense suspensions using transient flows
当施加的应力超过一定阈值时，牛顿液体中的硬颗粒的稠密悬浮液可以被剪切堵塞。然而，从流体到固化状态的这种堵塞转变不能用常规的稳态流变学来探测，因为材料内部的应力分布不能以足够的精度来控制。在这里，我们介绍和验证的方法，克服了这个障碍。生成快速传播的剪切前沿，并用于建立良好控制的局部应力条件，扫过材料。利用这种瞬态流动，我们能够跟踪如何一个稠密的悬浮液接近其剪切堵塞状态动态，并可以定量映射出的起始应力凝固在一个状态图。
2018-10-28 cond-mat.soft
First-Principles Constitutive Equation for Suspension Rheology
我们提供了一个详细的推导最近开发的第一原理方法来计算系统的平均值的相互作用，球形布朗粒子下随时间变化的流。虽然我们把自己限制在均匀和不可压缩的流动，时间依赖性和几何形状（如剪切，延伸）是任意的。模式耦合理论中的近似公式特别适用于稠密的胶体悬浮液，并捕获了由颗粒相互作用引起的缓慢弛豫以及由此产生的向非晶态固体的玻璃化转变。胶体悬浮液中缓慢的结构弛豫和随时间变化的外部流动之间的微妙相互作用可以在完全张量理论中进行研究。
2012-05-09 cond-mat.soft
Dynamics of microstructure anisotropy and rheology of soft jammed suspensions
我们探索了最近提出的本构模型预测的流变学，该模型用于从颗粒水平动力学导出的软弹性颗粒的堵塞悬浮液[Cuny等人，物理修订信函127，218003（2021）]。我们的模型预测，由平流和接触弹性之间的相互作用所支配的微观结构的各向异性的取向，在屈服和流动中起着关键作用。它产生的法向应力差对屈服准则和Trouton比有显著影响。它会引起非平凡的瞬态，如应力过冲的剪切速率，流动停止后的残余应力和幂律衰减的剪切速率在蠕变的步骤增加。最后，它解释了崩溃的储能模量，测量平行叠加产生的悬浮液。
2022-01-05 cond-mat.soft
Steady state particle distribution of a dilute sedimenting suspension
研究了非布朗悬浮硬颗粒的沉降问题。结果表明，在低浓度的限制，两个粒子的分布函数，确保有限的粒子关联长度可以找到并明确计算。计算了沉降系数。并与实验结果进行了比较。
2005-01-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheology of Active-Particle Suspensions
我们研究的活动，秩序和流动的相互作用，通过一组粗粒度的方程，在悬浮液中的流体动力学速度，浓度和应力场的活性，能量耗散粒子。我们对这种系统的流变学进行了几种预测，这些系统可以在细菌悬浮液、具有马达和细丝的细胞提取物或流体中的人工机器上进行测试。在我们的模型中，细胞质流动，弹性运动和主动机械感应现象找到了自然的解释。
2003-08-26 cond-mat.soft q-bio.CB q-bio.SC
Flow regime transitions in dense non-Brownian suspensions: rheology, microstructural characterisation and constitutive modelling
采用离散元方法模拟了考虑颗粒接触和流体动力润滑的稠密非布朗悬浮液的剪切流动。由此产生的流态被映射在固体体积分数，剪切速率，流体粘度和颗粒刚度的参数空间中。在临界体积分数$ϕ_c$以下，流变学由Stokes数控制，Stokes数区分粘性和惯性流动状态。高于$ϕ_c$，低和中等剪切速率下存在准静态区域。在非常高的剪切速率下，失去了对$ϕ$的依赖性，并探索了软颗粒流变学。流变状态之间的过渡与润滑对悬浮应力的贡献有关。微观现象的转变，如粒子间的力分布，织物和相关长度被发现对应于那些在宏观流动。受整体流变学的启发，提出了一种本构模型，该模型将粘性压力项与Chialvo，Sun和Sundaresan提出的干颗粒模型相结合[Phys.Rev.E.2004]。\textbf{85}，021305（2012）]。该模型成功地捕捉流态过渡。
2014-12-11 cond-mat.soft
Extended $μ(J)$-rheology for dense suspensions at oscillatory shear flows
最近的研究强调，振荡和时间相关的剪切流可能有助于增加稠密悬浮液的流动性。虽然大多数的焦点一直在横流，我们在这里研究一个简单的二维悬浮液中，我们同时施加振荡和固定剪切沿同一方向。我们首先表明，在这种设置中的粘度显着降低的振荡幅度的增加，与以前的索赔。这种减少可以归因于随着振荡幅度的增加，接触数量的大幅减少和微观结构的改变。作为一个子结果，我们发现两个扩展的$μ(J)$ -流变学，剪切应力和剪切速率之间的本构关系，有效的纯振荡流和具有较高的剪切堵塞的包装分数的悬浮液组成的摩擦颗粒相比，稳定的剪切条件。
2020-04-14 cond-mat.soft
Rheology of bacterial suspensions under confinement
作为活性流体的典型模型，细菌悬浮液显示出与其对应的胶体悬浮液截然不同的有趣的流变响应。尽管大量细菌悬浮液的流动已经被广泛研究，但限制下的细菌悬浮液的流变学尚未被实验探索。在这里，使用微流控粘度计，我们系统地测量稀E的流变性。大肠杆菌悬浮液在不同程度的限制。我们的研究揭示了一个强大的限制效应：细菌悬浮液的粘度大幅下降时，限制规模是可比的或小于细菌的运行长度。此外，我们还研究了剪切流中细菌悬浮液的微观动力学，包括速度分布，细菌密度分布和单个细菌的动力学。这些测量使我们能够构建一个简单的启发式模型的基础上的边界层的上游游泳的细菌附近的限制壁，定性地解释了我们的实验观察。我们的研究揭示了集体细菌运动的边界层对受限细菌悬浮液流动的影响。我们的研究结果提供了一个基准测试不同的流变学模型的活性流体，是有用的了解有限的几何形状中的微生物的运输。
2019-06-10 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Rheology of moderated dilute suspensions of star colloids: the shape factor
该研究通过数值模拟探究星形胶体形状对其中等浓度悬浮液流变特性的影响，发现带弯曲臂和钩的胶体易缠结形成高应力团簇，使黏度骤增，且该效应在中等体积分数和宽Péclet数范围下仍显著。
2024-05-17 cond-mat.soft
Oscillatory shear flows of dense suspensions at imposed pressure: Rheology and micro-structure
振荡剪切已被广泛用于研究非稳态剪切下悬浮液的流变特性。此外，最近的工作表明，振荡流可以改善稠密悬浮液的流动性。虽然大多数研究都是在恒定体积下进行的，但我们在这里研究了二维悬浮液的振荡剪切流，使用正常的压力控制装置。为了描述流变学，我们引入了一个复数宏观摩擦系数$μ^{*}$，遵循复数粘度$η^{*}$的惯例，和一个剪切速率平均粘性数$J'$。通过系统地改变应变大小$γ_0$和$J'$，使用数值模拟的流变学和微观结构的稠密悬浮液进行了研究。我们研究了由摩擦（$μ_p=0.4$）或无摩擦（$μ_p=0$）颗粒组成的悬浮液，发现随着$γ_0$的减小，复杂的宏观摩擦和接触次数（包括总接触和滑动接触）的临界值（如$J' \to 0$）减小。对于由摩擦颗粒组成的悬浮液，我们还发现临界（即~剪切堵塞）填充分数$ϕ_c$随着$γ_0$的减小而增加。在这两种情况下，摩擦和无摩擦，我们发现，接近剪切堵塞的流变响应从一个粘性的弹性响应$γ_0$降低到低于$\sim0.33$。
2021-06-14 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
Enskog kinetic theory of rheology for a moderately dense inertial suspension
本文采用简单剪切流作用下中等密度惯性悬浮体的Enskog动力学理论作为分析体系流变特性的模型。背景流体对悬浮颗粒的影响是通过一个粘性阻力加上一个Langevin样的术语定义的背景温度建模。在先前的论文[Hayakawa等人，物理评论E 96，042903（2017）]，采用Grad矩量法，借助线性剪切速率展开，获得了一个理论，该理论与低密度和/或小剪切速率下硬球的事件驱动Langevin模拟结果吻合良好。然而，以前的方法有一个限制的适用性，高剪切速率和高密度制度。因此，在本文中，我们扩展了以前的工作，并发展了Grad的理论，包括高阶项的剪切速率。这显著地改善了理论预测，在高密度区域（体积分数小于或等于$0.4$）发现理论和模拟之间的定量一致。
2020-08-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheology of suspensions of non-Brownian soft spheres across the jamming and viscous-to-inertial transitions
本文使用定制流变仪研究了非布朗软球悬浮液在阻塞及粘性-惯性转变下的流变学，提出通过重整化临界体积分数和摩擦系数并叠加应力尺度，可将其扩展为统一的软颗粒流变学（SGranR）框架，实现阻塞转变两侧流变数据的近似坍缩。
2024-06-27 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Rheology and microrheology of deformable droplet suspensions
软胶体颗粒的稠密悬浮液显示出广泛的物理和流变性质，这些性质仍然远未被完全理解。为了阐明胶体流的变形能力的作用，我们采用计算机模拟来测量的表观粘度的可变表面张力的液滴系统进行压力驱动的流。我们确认，我们的悬浮液一般经历不连续的剪切稀化，并确定的发病的不连续性上的表面张力的依赖性。我们发现悬浮液的有效粘度主要由毛细管数决定。我们提出了积极的微观流变学模拟，其中一个单一的液滴被拖动通过悬浮液。这些也显示了一个动态的相变，类似于一个与不连续的剪切变稀在我们的解释。这种转变是由液滴速度与所施加的力之间的不连续性发出的信号。
2018-08-30 cond-mat.soft
Rheology of active suspensions with hydrodynamic interactions
利用一个简单的自推进粒子模型，研究了空间均匀的活性粒子稀悬浮液的有效剪切粘度。我们使用非线性Fokker-Planck方程来驱动动力学描述，包括外部流场的影响，旋转扩散，和颗粒-颗粒在二维的流体动力学相互作用。在小的Peclet数，在一个简单的剪切流，到二阶的游泳者的体积分数，这表明明确的剪切粘度的游泳机制的细节依赖的应力张量的解析表达式。
2017-02-14 cond-mat.soft
Unraveling the Role of Frictional Contacts and Particle Orientational Order During Shear-thickening in Suspensions of Colloidal Rods
现在有令人信服的证据表明，颗粒间的摩擦接触是必不可少的观察剪切稠化的浓缩悬浮液的紧凑的颗粒。虽然这激发了许多策略来定制这些系统中的流变学，但在更一般的情况下，即各向异性颗粒的悬浮液，剪切增稠的机制仍然不清楚。在这里，通过同时测量的体积粘度和第一法向应力差，我们表明，强剪切增稠的悬浮液中的胶体棒是伴随着大的正向应力，表明形成一个系统跨越摩擦接触网络。我们还发现，在剪切增稠制度的流动是不稳定的，并表现出相当丰富的时间依赖性。通过进行单粒子分辨共聚焦流变学测量，我们提供了令人信服的证据表明，这种流变学的混乱产生于强耦合之间的强加的流量和颗粒取向顺序。基于这些观察结果，我们设计了具有温度可调摩擦学特性的胶体棒，并证明了实现悬浮液流变学原位控制的可行性。这些研究结果表明，取向秩序和摩擦相互作用之间的相互作用起着至关重要的作用，在稠密的悬浮液的胶体棒的剪切增稠。
2019-06-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Microscopic Activated Dynamics Theory of the Shear Rheology and Stress Overshoot in Ultra-Dense Glass-Forming Fluids and Colloidal Suspensions
我们制定了一个微观的，力的水平，激活动力学为基础的连续启动非线性剪切流变学的超致密玻璃形成硬球流体和胶体悬浮液的ECNLE方法的上下文中的物理力学理论。激活结构松弛被描述为一个耦合的本地-非本地事件，涉及笼和较长范围的集体弹性控制的特征应力松弛时间。理论预测的变形引起的迁移率增强，松弛加速在低值的应力，应变，或剪切速率，稳态结构松弛时间和粘度的表观幂律变薄，在剪切变薄制度的非零激活势垒，稳态剪切应力的速率依赖性的表观Herschel-Bulkley形式，动态屈服或流动应力的不同测量值与填充分数的指数增长，以及变形下的降低的脆性和动态不均匀性先前显示与实验良好一致。这里讨论的中心新问题是瞬态响应的定义特征-应力过冲。与稳态流态相反，理解瞬态响应需要明确处理结构、弹性模量和应力松弛时间的耦合非平衡演化。我们制定了一个新的定量模型，这方面的物理动机和计算易处理的方式。应力过冲的理论预测被证明是在良好的协议与实验观察的亚稳超致密制度的硬球胶体悬浮液作为剪切速率和包装分数的函数，并占变形辅助激活运动是至关重要的瞬态和稳态响应。
2022-08-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Role of microgel stiffness in particle self-assembly and suspension rheology across the lower consolute solution temperature
Raman Research Institute（拉曼研究所）
本研究通过调控交联剂合成不同刚度的PNIPAM微凝胶，发现软粒子悬浮液在LCST以上呈现凝胶-液体-凝胶转变，而硬粒子则呈现玻璃-玻璃转变，且刚度影响静电稳定性与疏水性。
2024-02-09 cond-mat.soft
Bidisperse and polydisperse suspension rheology at large solid fraction
在相同的固相体积分数下，双分散和多分散悬浮液的粘度较低，法向应力响应较弱。与粒度分布相关的粘度降低可以通过最大可流动或堵塞固体分数$ϕ_m$的增加来解释。在这项工作中，稠密的悬浮液在强剪切下模拟，其中热运动和排斥力可以忽略不计，但我们允许颗粒接触与轻微的摩擦相互作用，颗粒间的摩擦系数为$μ = 0.2$。方面的双分散悬浮液流变学首先重新建立，该方法再现既定的趋势;研究的双分散悬浮液的大小比的$δ= 2$到4表明，在粘度的最小值发生$ζ$略高于0.5，其中$ζ= ϕ_l/ϕ$是由大颗粒占据的总固体体积的分数。简单的剪切流的多分散悬浮液截断正常和对数正态分布的尺寸分布，和双分散悬浮液，这是统计上等同于这些多分散的情况下，三阶矩的尺寸分布，模拟和提取的流变学。先前的工作表明，这样的分布与等效的低阶矩有类似的$ϕ_m$，和正常的，对数正态和双分散的情况下的流变行为被证明是在很宽的范围内的颗粒尺寸的标准偏差，与标准的相关性，这是功能上依赖于$ϕ/ϕ_m$提供良好的协议与模拟中发现的流变学。双分散和多分散悬浮液之间粘度和法向应力响应的密切一致性表明了非胶体悬浮液中最大填充分数的控制作用
2017-11-10 cond-mat.soft
Rheology of dense fiber suspensions: Origin of yield stress, shear thinning and normal stress differences
我们解释了刚性纤维悬浮液中屈服应力、剪切稀化和法向应力差异的起源。我们调查的流体动力学，胶体的吸引力和排斥力，和纤维间的接触相互作用之间的相互作用。由计算模型得到的剪切稀化粘度和有限屈服应力与文献中的经验结果定量一致。在这项研究中，我们表明，有吸引力的相互作用的结果在刚性纤维的悬浮液中的屈服应力和剪切稀化流变学。考虑到有关纤维悬浮液屈服应力起源的持续讨论，这是一个重要的发现。所提出的模型定量预测流变学的能力不仅限于剪切稀化和屈服应力，而且还延伸到法向应力。
2022-11-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Mechanical aging and non-linear rheology of concentrated colloidal suspensions: experimental facts and simple models
许多胶体系统在浓缩时表现出非常非牛顿的和固体状的行为，一个显著的特征是屈服应力的出现。在回顾了胶体颗粒之间相互作用的一些基础知识之后，我提出了一些在这些系统中常见的实验事实：老化和非线性流变学。一个简单的唯象模型，然后介绍，其中的局部状态的系统是由一个单一的标量参数，流动性。我继续在这些系统中的一些异构流的意见。这些笔记并不打算成为一个全面的评论，读者是直接为进一步阅读的参考
2003-03-20 cond-mat.soft
Two-Step Discontinuous Shear Thickening of Dilute Inertial Suspensions Having Soft-Core Potential
对具有软核势的稀惯性悬浮系统的动力学理论进行了理论研究。通过对散射过程的分析，得到了散射角的解析表达式。我们推导出粘度与剪切速率之间的流动曲线，当我们改变颗粒的柔软度时，该曲线显示出两步不连续的剪切增稠。分子动力学模拟表明，理论结果与数值结果是一致的。
2020-10-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics and rheology of a dilute suspension of vesicles: higher order theory
剪切流下的囊泡表现出各种动力学：坦克踩踏（$tt$），翻滚（$tb$）和摆动呼吸（$vb$）。一致的高阶理论揭示了如果$C_a\equiv τ\dotγ$足够小（$τ$ =囊泡向平衡形状的弛豫时间，$\dotγ$ =剪切速率），则从$tt$到$tb$的直接分叉。在较大的$C_a$中，$tb$之前是$vb$模式。对于$C_a\gg 1$，我们恢复了前导阶原始计算，其中$vb$模式与$tb$共存。一致的计算揭示了一些定量的差异与最近的作品，并指出新的功能。我们分析了流变学，发现有效粘度在$tt-tb$和$tt-vb$分叉点处具有最小值。
2007-07-14 cond-mat.soft
Rheology of bidisperse non-Brownian suspensions
本研究通过粒子模拟揭示了双分散非布朗悬浮液的流变特性，发现粘度随应力呈剪切增稠且极限固体分数非单调变化，结合剪切增稠与阻塞模型实现了流变行为的完整预测。
2024-05-31 cond-mat.mtrl-sci 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
Fluctuations and Rheology in Active Bacterial Suspensions
我们探测非平衡性质的活性细菌浴通过测量被动示踪剂粒子的相关性和驱动，光学捕获示踪剂的响应函数。这些测量表明违反了波动耗散定理，使我们能够提取的主动应力波动的功率谱。在某些情况下，我们观察到$1/\sqrtω$缩放的噪声频谱，我们可以从一个理论模型，结合耦合应力，方向和浓度波动的细菌。
2007-09-10 cond-mat.soft
Shear thickening of cornstarch suspensions as a re-entrant jamming transition
我们研究了玉米淀粉悬浮液的流变学，玉米淀粉悬浮液是一种非布朗粒子的致密体系，具有剪切增稠性，即粘度随着剪切速率的增加而增加。使用MRI测速仪，我们表明，悬浮液具有屈服应力。从经典流变学可以得出，作为所施加应力的函数，悬浮液首先是固体（屈服应力），然后是液体，然后当其剪切增稠时再次是固体。发现增稠的起始剪切速率取决于测量几何形状：剪切单元的间隙越小，发生增稠的剪切速率越低。剪切增稠则可以解释为雷诺双折射的结果：在流动下的系统想要膨胀，但相反地经历了堵塞转变，因为它是受限的，如通过测量作为剪切速率的函数的悬浮液的膨胀所证实的。
2007-09-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Orientational dynamics and rheology of active suspensions in weakly viscoelastic flows
本文研究弱粘弹性剪切流中微型游泳者悬浮液的取向动力学与流变学，发现活性粘弹性应力改变 Jeffery 轨道，pusher 型游泳者可抵抗旋转，且活性与弹性响应显著放大游泳者诱导粘度，使超流态在更低体积分数下出现。
2023-09-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Nonlinear rheology of Laponite suspensions under an external drive
研究了合成粘土Laponite胶体悬浮体在均匀剪切应变作用下的非线性流变行为。我们表明，外部驱动器导致急剧放缓的老化动力学，甚至在某些情况下，在振兴的系统。在剪切下，在令人惊讶的长时间后，在静止时观察到的自发老化过程被抑制。然后，系统达到非平衡稳定状态，其特征在于取决于所施加的剪切速率的复数粘度。此外，玻璃表现出非牛顿剪切稀化行为。这些流变行为证实了最近的数值和理论预测。
2003-03-24 cond-mat.soft
Anomalous rheology of puller-type microswimmer suspensions
本研究通过直接流体动力学模拟揭示拉型微型游泳者悬浮液的异常流变机制，发现其收缩流场导致壁面附近垂直排列与取向序增强，主导整体动力学，且稳态行为受长径比和约束程度影响。
2025-03-03 cond-mat.soft
Simple production of cellulose nanofibril microcapsules and the rheology of their suspensions
本研究提出一种利用纤维素纳米纤丝与油胺界面络合制备多孔壳微胶囊的简易可规模化方法，发现通过调整内相聚丙烯酸含量可调控悬浮液流变特性，为定制复杂流体流变学提供新途径。
2021-02-12 cond-mat.soft
