Investigation of the shear-mechanical and dielectric relaxation processes in two mono-alcohols close to the glass transition
对两种一元醇类分子玻璃形成剂2-乙基-1-己醇和2-丁醇在玻璃化转变温度附近的剪切力学和介电性能进行了测量。使用压电剪切模量计方法获得剪切力学数据，覆盖频率从1 mHz到10 kHz。剪切-机械松弛谱显示两个过程，其遵循结构（α）松弛和额外（Johari-Goldstein）β松弛的典型情形。介电弛豫谱主要由德拜型峰与一个额外的非德拜峰可见。这种德拜型弛豫是一元醇特有的共同特征。非德拜介电弛豫过程的时间尺度被示出为对应于机械结构（α）弛豫。玻璃化转变温度和脆弱性的基础上的机械α松弛和介电德拜型过程，显示两个玻璃化转变温度相差约10 K和德拜型过程的基础上的脆弱性是一个因素的两个小于结构的脆弱性。如果在这些液体中存在德拜型弛豫的机械特征，则其弛豫强度分别至多为2-丁醇和2-乙基-1-己醇的全弛豫强度的1%和3%。这些研究结果支持的概念，这是非德拜介电弛豫过程，对应于在液体中的结构α弛豫。
2008-10-03 cond-mat.soft
Rheology of Pseudomonas fluorescens biofilms: from experiments to predictive DPD mesoscopic modelling
针对细菌生物流变学，提出基于耗散粒子动力学(DPD)的粗粒化建模方法，通过模拟体外剪切应力，定性再现了荧光假单胞菌生物膜在多数量级动态标度下的流变特性。
2023-07-31 cond-mat.soft
Supramolecular structures in monohydroxy alcohols: Insights from shear-mechanical studies of a systematic series of octanol structural isomers
最近的一项研究[Gainaru等人，PRL.，112，098301（2014）]显示，德拜峰（迄今为止主要在电响应中观察到）也具有机械特征。在这项工作中，我们应用宽带剪切力学光谱的辛醇结构异构体，x-甲基-3-庚醇（与x范围从2到6）的系统系列。我们发现，机械签名的特性总体上遵循介电谱中观察到的系统行为。然而，分子结构的影响在力学上是惊人的小（相比之下，介电强度大约增加了100倍），一种异构体显然不符合一般的顺序。最后，力学数据令人惊讶地表明，在该系列中，导致德拜过程的超分子结构的尺寸几乎没有变化。
2014-09-11 cond-mat.soft
Mechanical properties of jammed packings of frictionless spheres under applied shear stress
通过最小化一个类似的潜在的，我们无偏采样的势能景观软和无摩擦球恒定剪切应力下。我们得到零温度堵塞状态下所需的剪切应力，并研究其作为剪切应力的函数的机械性能。作为比较，我们也得到了堵塞状态，从准静态剪切采样，其中的剪切应力没有得到很好的控制。虽然两次取样确定的屈服应力与从点$J$开始的压缩具有相同的幂律标度，即~对于有限尺寸体系，准静态剪切取样导致较低的屈服应力和较高的临界体积分数点$J$。堵塞固体的剪切模量随着剪切应力的增加而减小。然而，剪切模量在屈服时不会衰减到零。剪切模量的这种不连续的变化意味着在非零剪切应力下的非堵塞过渡的不连续性，这进一步验证了从堵塞的固体剪切流的压力的不连续跳跃的观察。压力跃变在减压时减小，并且在类临界点$J$处接近零，类似于在外场下众所周知的相变。对堵塞固体中的力网络分析表明，在$J$点附近，力的分布对剪应力的增加更为敏感。力网络各向异性随剪应力的增大而增大。平均力附近和大剪应力下的弱颗粒接触表现出不对称的角度分布。
2015-02-03 cond-mat.soft
Variability of mesoscopic mechanical disorder in disordered solids
对固体（无序晶体或玻璃态固体）中的机械无序进行量化，并了解其可变性范围是至关重要的，例如~来发现结构-性质关系。无序固体中机械波动程度的界限以及这些波动如何依赖于固体形成历史仍然是未知的。在这里，我们研究了一个广泛适用的量化介观机械无序$χ$，定义通过无量纲波动的剪切模量，在各种各样的无序计算机固体和不同的控制参数。$χ$与无序固体的基本性质密切相关，例如弹性常数和塑性变形能力，并且可以通过波衰减测量实验地提取。我们发现，各种各样的自组织玻璃状固体，其中无序是一个新兴的属性，似乎满足$χ$的通用下限。另一方面，我们表明，$χ$是无界的，从上面，并可能在系统驱动的关键unjamming点。这些结果突出了无序固体的基本性质，并为系统地量化不同系统的机械无序奠定了基础。
2023-01-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics and Scission of Rodlike Cationic Surfactant Micelles in Shear Flow
本文首次采用分子动力学模拟研究了在显式溶剂和盐存在下棒状胶束的流动诱导构型动力学和断裂过程。预测的翻滚频率和取向分布对剪切速率S的依赖关系符合介观理论。然而，胶束拉伸增加了阳离子头基和吸附的反离子之间的距离，这减少了静电屏蔽，并增加了总能量Phi线性胶束长度。当Φ超过阈值时，胶束发生断裂，与S无关。
2014-12-17 cond-mat.soft
Mechanical Properties and Pore Size Distribution in Athermal Shear-Strained Porous Glasses
本文采用三维分子动力学模型研究了多孔玻璃在准静态剪切作用下的力学性能和孔结构。玻璃质样品通过从高温熔融状态快速热淬火来制备。孔结构通过固-气相分离形成。静态样品表现出广泛的孔隙形貌，从相互连接的孔隙网络随机分布的致密孔隙取决于材料密度。我们发现剪切模量强烈地依赖于密度和孔隙度。在机械载荷下，孔结构重新排列，这反映在孔径分布函数中。我们的研究结果表明，随着应变的增加，分布变宽，相邻的孔合并，形成更大的孔。我们还提出了一个通用的比例律的孔径分布函数，它提供了良好的数据崩溃高度多孔材料在未变形的情况下。从数据缩放，我们确定了一个临界密度，这可以归因于从多孔型到散装型材料的过渡点。分析了有限变形下标度律的有效性。
2021-06-07 cond-mat.soft
Driven Odd Elasticity in Passive Mechanical Metamaterials
Boston University（波士顿大学）
研究利用手性齿轮和方形晶格超材料等被动机械部件，以非互易方式耦合拉伸和剪切来实现驱动奇弹性，产生奇剪切模量，能进行非保守功并实现非厄米趋肤效应，证明无源元件可在机械结构中实现奇弹性。
2026-07-16 cond-mat.soft
A mesoscopic model for the rheology of soft amorphous solids, with application to mi- crochannel flows
研究了非晶态固体流动的介观模型。该模型是基于在微观水平上确定的关键特征，即弹性形变的周期，穿插着局部重排的颗粒，诱导长程弹性形变。这些长程变形是根据连续介质力学方法推导出来的，在固体边界的存在下，并完全包含在模型中。事实上，它们在流动中调节空间协同性，从而局部重排可能导致远处区域屈服。特别是，我们模拟了通道流，并发现空间协同性的表现形式是一致的，与发表的实验观察浓缩乳液在微通道。区分了两类影响。一方面，例如，经受不同剪切速率的区域的耦合导致在通道中心的看似未剪切的“塞”中的有限剪切速率波动。另一方面，有说服力的实验证据表明，一个特定的流变粗糙壁附近。我们讨论了不同的可能的物理起源，这种效果，我们认为，它可能与凹凸的颗粒成表面粗糙，因为他们沿着墙壁滑动。
2013-07-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Avalanches, precursors and finite size fluctuations in a mesoscopic model of amorphous plasticity
我们讨论了雪崩和有限尺寸涨落在介观模型来描述非晶材料的剪切塑性。假设塑性形变是通过一系列局部重组发生的。屈服应力准则是随机的，而每一个塑性滑移事件引起的四极长程弹性应力重分布。该模型是在一个规则的正方形网格离散。剪切塑性可以在这种情况下作为一个脱钉动态相变进行研究。我们证明了雪崩$P(s)\propto S^{-κ}$与非平凡指数$κ\approx 1.25$的无标度分布的证据显着不同的平均场结果$κ= 1.5$。有限的尺寸效应允许在小样本中观察到的屈服应力波动的标度不变性的表征。我们最终确定了人口的塑料活动的前体，并表征其空间分布。
2011-12-05 cond-mat.other cond-mat.soft
The effect of mechanical strain on properties of lubricated tablets compacted at different pressures
采用完全析因试验设计，研究了共混剪切应变对压片工艺、相对密度和强度的影响。使用特设库埃特剪切单元使粉末共混物经受不同的剪切应变水平（剪切速率相对于时间的积分）。片剂压缩在不同的压实力使用一个仪器化的压实机模拟器，和压实曲线，显示在压实过程中的力-位移曲线。尽管模头填充共混物孔隙率（初始孔隙率）和最小模头内片剂孔隙率（在最大压实下）随剪切应变显著降低，但最终片剂孔隙率令人惊讶地与剪切应变无关。在模内最大压实与剪切应变的增加，事实上，在压实后松弛的表，这也增加了显着的剪切应变补偿。因此，仅片剂孔隙率不足以预测片剂拉伸强度。作为剪切应变的函数的“压实工作”的减少，和恢复的弹性工作的增加进行了观察，这表明较弱的颗粒-颗粒结合的剪切应变的增加。对于每个剪切应变水平，Ryskewitch Duckworth方程与作为片剂孔隙率函数的拉伸强度拟合良好，并且在零孔隙率下获得的渐近拉伸强度显示出作为剪切应变函数的60%降低。这与随着剪切应变增加而降低的结合效率一致。
2016-07-18 cond-mat.soft
Spatial cooperativity in microchannel flows of soft jammed materials: A mesoscopic approach
非晶态固体的流动是由弹性变形和局部结构重排的组合引起的，后者引起非局部弹性形变。这些元素被纳入一个力学一致的介观模型相互作用的弹塑性块。我们调查的具体情况下，通道流的数值模拟，特别注意强约束的情况。我们发现，简单的图片嵌入在弹性矩阵的塑性事件成功地占空间协同性的表现。剪切速率的波动，观察到在看似静止的区域，并在高施加压力的约束流的速度分布偏离那些预期的非局部效应的情况下，与实验数据一致。然而，我们提出了一个不同的物理起源观察到的大偏差时，墙壁有粗糙的表面，与“颠簸”的颗粒对凹凸不平的墙壁。
2013-01-11 cond-mat.soft
Mechanical characterization of brain tissue in simple shear at dynamic strain rates
在严重的冲击条件下，脑组织经历快速而复杂的变形，其可以被视为压缩、拉伸和剪切的混合。此外，当应变和应变率分别超过10%和10/s时，动物和人类都会发生弥漫性轴索损伤（DAI）。因此，了解脑组织在这些应变和应变率下的剪切力学特性特别重要，因为它们可以用于有限元模拟，以预测不同冲击条件下脑损伤的发生。在这项研究中，开发了一种实验装置，在应变率< 120/s的猪脑组织上进行简单的剪切试验。在30、60、90和120/s应变速率下测得的最大剪切应力分别为1.15 +/- 0.25 kPa、1.34 +/- 0.19 kPa、2.19 +/- 0.225 kPa和2.52 +/- 0.27 kPa（平均值+/- SD），在最大剪切量K = 1时。实验、理论（Ogden和MooneyRivlin模型）和数值剪切应力之间具有良好的一致性（p = 0.7866 - 0.9935）。还对样本厚度效应（2.0 - 10.0 mm厚样本）进行了数值分析，我们发现剪切应力大小无显著差异（p = 0.9954），表明简单剪切试验期间样本变形均匀。还进行了不同应变量级的单剪应力松弛试验（10% - 60%应变），平均上升时间为14 ms。这使我们能够估计弹性和粘弹性参数（mu = 4942.0 Pa，Prony参数：g1 = 0.520，g2 = 0.3057，tau 1 = 0.0264 s，tau 2 =…
2020-08-31 cond-mat.soft
On Mechanical Response of Macro- and Microfiller-Reinforced Polymer: Young Modulus and Shear Wave Velocity
我们最近研究了铁弹-介电型微复合材料的有效剪切模量和体积模量、有效泊松比和有效介电响应问题。最近，一位M。Hudak等对EVA材料的静态力学性能进行了理论和实验研究。我们将我们所提到的铁弹性-弹性体型微复合材料的力学响应的研究扩展到杨氏模量和剪切波速度的研究。
2017-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effect of shear flow on Wormlike micelles
我们使用混合方法，结合多粒子碰撞动力学（MPCD）的溶剂粒子的分子动力学的平衡聚合物模拟剪切的平衡聚合物（或蠕虫状胶束）在介观长度尺度。MPCD方法结合了与聚合物链的流体动力学相互作用。我们成功地实现了模型平衡聚合物（或蠕虫状胶束）的方法，并观察到的顺序的Iso-Nem转变的聚合物体系的剪切速率的影响。此外，平衡聚合物的链的平均长度首先随着剪切速率的增加而增加，但随后在穿过特定的剪切速率值之后显示出其平均长度的减小，这表明当它们的有序度保持不变时，由于剪切应力而导致链的断裂。该模型和方法可进一步用于研究蠕虫状胶束中的剪切带或此类体系的其他有趣性质。
2018-09-14 cond-mat.soft
Model for the alpha and beta shear-mechanical properties of supercooled liquids and its comparison to squalane data
本文提供了过冷角鲨烷的频率依赖性剪切模量的数据，覆盖频率从10 mHz到30 kHz，温度从168 K到190 K;测量还报告了玻璃相低至146 K。这些数据揭示了一个强大的机械β过程。本文提出了一个过冷液体剪切响应模型。该模型是一个电气等效电路，其特征在于由α和β过程的动态剪切顺应性的可加性。α和β过程的非平凡部分由“Cole-Cole延迟元件”表示，从而产生了众所周知的Cole-Cole顺应性函数。该模型假设α剪切柔度损失的高频衰减随角频率变化为$ω^{-1/2}$，有7个参数。分别假设α和β过程的时间-温度叠加，随温度变化的参数的数量减少到四个。从最佳拟合模型参数的温度依赖性得出以下结论：1）α弛豫时间符合推压模型，2）β弛豫损耗峰频率几乎与温度无关，3）α柔量在模型中等于瞬时剪切模量的倒数，仅弱地依赖于温度; 4）在所研究的温度范围内冷却时，β柔量减小三倍。最后简要介绍了在172 K ~ 200 K温度范围内，频率为10 mHz ~ 10 kHz的动态绝热体积模量的测量结果。通过具有显著的β过程，数据在定性上类似于剪切数据。一个单一的顺序参数的框架，建议合理化这些相似之处。
2017-02-28 cond-mat.soft
Cyclically sheared colloidal gels: structural change and delayed failure time
本研究通过实验与模拟探究循环剪切下胶体凝胶的多尺度行为，揭示剪切引发的结构变化、屈服与应变硬化特性，证实应变硬化可提升凝胶稳定性且该响应具有各向异性。
2025-06-17 cond-mat.soft
Long-term memory and delayed shear localisation in soft glassy materials
我们从理论上研究了软玻璃材料在应力松弛过程中的动力学行为。通过详细的数值模拟的介观软玻璃流变模型和三个不同的简化连续流动性模型，我们表明，一个戏剧性的剪切局部化不稳定性的出现，其中应变场突然变得不均匀的样品内，伴随着急剧下降的应力。值得注意的是，这种不稳定性可能会出现在非常长的延迟时间后，应变施加，由于长期记忆固有的玻璃系统。灾难性的机械不稳定性可能在任何变形之后很长时间内出现，这一发现可能对材料加工和性能产生深远的影响，并且可能也对延迟的地球物理现象产生影响。
2019-07-12 cond-mat.soft
$α$-Scale Decoupling of the Mechanical Relaxation and Diverging Shear Wave Propagation Lengthscale in Triphenylphosphite
我们在$\sim$ 10 - 500 MHz频率范围内进行了去极化脉冲受激散射实验，观察了过冷亚磷酸三苯酯（TPP）中的剪切声学声子。这些测量，在串联与先前进行的纵向和剪切测量，允许进一步分析的模式耦合理论（MCT）的框架内的TPP的弛豫动力学。我们的研究结果提供了证据$α$耦合之间的剪切和纵向自由度的去耦温度$T_c$ = 231 K。液体中剪切波传播的下限长度尺度验证了理论预测的退耦温度附近的指数。
2011-04-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Ultra-delayed material failure via shear banding after straining an amorphous material
本研究预测非晶材料在变形后极长时间可能突然发生灾难性破坏，通过模拟三种模型证明其机制为超延迟剪切带不稳定性，该现象可能普遍存在并对材料加工与性能产生重要影响。
2025-07-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Bacteria colonies modify their shear and compressive mechanical properties in response to different growth substrates
本研究通过测量琼脂底物上细菌菌落的振荡剪切与压缩流变学，发现菌落会随琼脂浓度升高改变其力学性能，揭示了细菌—微环境机械互作对菌落发育和生物膜控制的意义。
2023-09-26 cond-mat.soft physics.bio-ph
Supercooled Liquid Dynamics Studied via Shear-Mechanical Spectroscopy
我们报告动态剪切模量测量五个玻璃形成液体（五苯基三甲基三硅氧烷，邻苯二甲酸二乙酯，邻苯二甲酸二乙酯，1，2-丙二醇，和间甲苯）。剪切力学谱是由压电剪切模量计（PSG）方法获得的。该技术允许在1 mHz至10 kHz的频率范围内测量液体的剪切模量（$10^{5} -10^{10}$ Pa）。我们分析的频率依赖的响应函数，以调查是否遵守时间-温度叠加（TTS）。研究了剪切模量损失峰值的位置及其高频部分。有人提出，当应用TTS时，介电响应的虚部的高频侧像具有指数-1/2的频率的幂律那样减小。根据剪切力学数据对这一猜想进行了分析。我们发现五苯基三甲基三硅氧烷和1，2-丙二醇遵守TTS，而在其余的液体中的机械$β$过程的证据被发现，虽然高频幂律行为的$ω^{-α}$的剪切损失可能会接近一个极限值$α=0.5$时，降低温度，我们发现，指数系统地位于此值以上（约0.4）。对于两种无β弛豫的液体（五苯基三甲基三硅氧烷和1，2-丙二醇），我们还检验了推压模型预测，根据推压模型预测，弛豫时间活化能与瞬时剪切模量成正比。我们发现，该模型很好地描述了数据。
2008-10-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Shear-induced transitions and instabilities in surfactant wormlike micelles
本文综述了表面活性剂蠕虫状胶束中剪切诱导相变和不稳定性的研究进展。该调查的重点是非线性剪切流变学，并涵盖了广泛的表面活性剂浓度，从稀释到液晶状态，包括半稀释和浓缩制度。基于许多表面活性剂系统的系统分析，本方法的目的是确定的过渡的基本特征。有人建议，这些功能定义类的行为。该评论描述了三种类型的过渡和/或不稳定性：剪切稠化发现在稀制度，剪切带，这是在某些系统中的各向同性的过渡，和流动对齐和翻滚的不稳定性的特点，湍流结构。在这三类行为中，剪切诱导的转变是流体的内部结构与流动之间耦合的结果，导致在剪切下的新的介观组织。这项调查最后强调了蠕虫状胶束作为复杂流体的模型系统和应用的潜在用途。
2009-10-09 cond-mat.soft
Mechanical non-reciprocity programmed by shear jamming in soft composite solids
The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Max Planck Institute for Intelligent Systems（马克斯·普朗克智能系统研究所）
针对连续软固体缺乏内禀非互易力学特性的问题，本文引入颗粒物理剪切堵塞转变设计软复合材料，实现了可调的静动态非互易力学响应，为非互易物质设计提供新范式。
2025-08-22 cond-mat.soft physics.app-ph
Stochastic Rotation Dynamics for Nematic Liquid Crystals
介绍了一种新的双相液晶介观模型。我们扩展的粒子为基础的随机旋转动力学方法，再现的纳维-斯托克斯方程，各向异性流体包括一个简化的埃里克森-莱斯利制定线虫动力学。我们通过研究平衡各向同性-非平衡相变和非平衡问题，如拓扑缺陷的动力学和剪切液晶的流变学，验证了这种混合模型的适用性。我们的模拟结果表明，这种混合模型捕捉到许多重要方面的LC物理在介观尺度，同时保留微观的热波动。
2015-04-10 cond-mat.soft
Influence of shear stress applied during flow stoppage and rest period on the mechanical properties of thixotropic suspensions
我们研究了几种触变悬浮液的固体力学性能作为其流动停止和其在其固态老化过程中施加的剪切应力历史的函数。我们表明，它们的弹性模量和屈服应力强烈依赖于在它们的固-液转变过程中施加的剪切应力（即，在流动停止期间），而仅在该转变之前或之后施加相同的应力可能仅引起二阶效应：机械性能对预剪切历史和静止时施加的剪切应力的依赖性可以忽略。我们还发现，悬浮液的年龄与结构化率，几乎不依赖于应力的历史。我们提出了一个物理草图的基础上冻结的微观结构，其各向异性取决于在液-固过渡期间施加的应力来解释为什么机械性能强烈依赖于这种应力。这张草图指出了内力在胶体悬浮液行为中的作用。最后，我们简要地讨论了这种现象的宏观后果，并显示使用控制应力流变仪的重要性。
2008-10-20 cond-mat.soft physics.class-ph
Attractive carbon black dispersions: structural and mechanical responses to shear
本研究结合流变学与USAXS探究有吸引力炭黑分散体的剪切结构转变，发现高剪切下炭黑形成符合幂律的分形团簇，构建的有效体积分数模型可解释流体力学应力，还确定了团簇渗流形成动态网络的临界条件。
2024-03-15 cond-mat.soft
Continuum modeling of mechanically-induced creep in dense granular materials
最近，一种新的非局部颗粒流变学被成功地用于预测稳定的颗粒流，包括粒度依赖的剪切功能，在各种各样的流动配置，包括所有的变化的分裂底细胞。颗粒流中的一个相关问题是机械诱导蠕变，其中颗粒介质的一个区域中的剪切变形使其整体流化，包括远离剪切区的区域，有效地消除了各处的屈服条件。这使得当通过诸如圆柱形或球形探针的侵入物在名义上静止的区域中施加力时能够蠕变变形。我们表明，非局部流动性模型是能够捕捉这种现象。具体而言，我们探讨蠕变的一个圆形入侵者在一个二维的环形Couette细胞，并表明该模型捕捉到实验中观察到的所有显着特征，包括速率独立的性质蠕变足够慢的驱动速率和快于线性增加的蠕变速度与施加到入侵者的力。
2014-08-18 cond-mat.soft
Numerical study of a confined vesicle in shear flow at finite temperature
研究了有限温度下剪切流作用下封闭在通道中的囊泡的动力学和流变学。研究了有限温度对囊泡运动和体系粘度的影响。一个二维的数值模型，其中包括热波动，是基于组合的分子动力学和介观流体力学，是用来执行一个详细的分析在很宽的范围内的Peclet数（剪切速率的旋转扩散系数的比率）。悬浮液的粘度被发现是一个单调增加的函数的粘度对比度（封装的流体的粘度的比，周围的流体）在坦克踩踏和翻滚制度由于不同的温度依赖性机制的相互作用。热效应引起囊泡的形状和倾斜度波动，囊泡也经历穿过通道的布朗扩散，从而增加粘度。当增加Peclet数时，这些影响减小。
2022-10-01 cond-mat.soft
Does mesoscopic elasticity control viscous slowing down in glassforming liquids?
本文提出以固有态局部偶极响应定义的介观刚度κ(T)解释玻璃形成液体的黏性减慢，并通过计算机液体检验其与活化能垒的关系及势能面差异。
2021-08-17 cond-mat.soft
Homogeneous Nucleation in Inhomogeneous Media II: Nucleation in a Shear Flow
我们研究了剪切流对成核过程的影响。用介观非平衡态热力学推导了在稳态流作用下亚稳相团簇尺寸分布演化的Fokker-Planck方程。的存在下的流量体现在一个集群的有效扩散系数的表达式，并引入修改的成核率。这些结果在缩合和聚合物结晶的影响进行了讨论。
2003-09-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Colloidal Gels Tuned by Oscillatory Shear
我们研究微观结构和机械的变化，发生在振荡剪切流动和改造后停止流动的中间体积分数的胶体凝胶使用流变学和布朗动力学（BD）模拟。使用模型耗尽胶体-聚合物混合物，其包括添加非吸附性线性聚合物链的硬球胶体悬浮液。结果表明，三个不同的制度取决于振荡剪切的应变振幅。大的剪切应变幅度完全破坏结构，这导致流动停止后形成更均匀和更强的凝胶。中间的应变幅度致密的集群，并导致高度不均匀和弱凝胶。将凝胶剪切到甚至更低的应变幅度产生更少的异质性更强的固体。这三个制度的剪切连接到微观剪切引起的结构不均匀性。与定常剪切流的比较表明，后者不产生结构的不均匀性大的振荡剪切。因此，振荡剪切是一种更有效的方式来调整胶体凝胶的机械性能。此外，在大的应变振幅下预剪切的胶体凝胶表现出明显的非线性响应，其特征主要是由一个单一的屈服过程，而在那些在较低的速率下预剪切的两个步骤的屈服过程是促进由于高度异质结构的创建。
2017-07-10 cond-mat.soft
Two-dimensional shear modulus of a Langmuir foam
我们变形的二维（2D）泡沫，创建在朗缪尔单层，通过施加机械扰动，并同时通过布鲁斯特角显微镜成像。我们通过分析变形结构的图像来确定泡沫应力张量（通过确定2D气液线张力，2.35 $\pm$ 0.4 pJ $\cdot$ m $^{-1}$）和统计应变张量。我们推导了泡沫材料$μ= 38 \pm 3 \mathrm{nN}\cdot \mathrm{m}^{-1}$的二维剪切模量。预测泡沫的有效刚度为$ 35 \pm 3 \mathrm {nN}\cdot \mathrm {m}^{- 1}$，这与在独立的机械测量中获得的值$37.5 \pm 0.8 \mathrm {nN}\cdot \mathrm {m}^{-1}$一致。
2003-09-09 cond-mat.soft
Strain localization and anisotropic correlations in a mesoscopic model of amorphous plasticity
介绍了一种二维非晶材料剪切塑性的细观模型，并通过数值模拟研究了该模型的宏观（大尺度）力学行为。假设塑性形变是通过一系列局部重组发生的。使用离散晶格上的机械场的离散化，局部重组被建模为局部滑移事件。局部屈服应力在空间上是随机分布的，在时间上是不变的。每一次塑性滑移都会引起一次长时间的弹性应力重分布。本研究未讨论速率和热效应。极值动力学允许恢复实验观察到的非晶塑性和数值原子模拟在准静态制度的许多复杂的功能。特别是，本地化的定量图片，和各向异性应变相关性在初始瞬态制度，并在稳定状态下提供。此外，非晶样品的制备被证明对局域化行为有至关重要的影响。
2012-02-13 cond-mat.other cond-mat.soft
Local Mechanical Response of Lipid Membranes to Tilt Deformation
A. N. Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院 A.N. 弗鲁姆金物理化学与电化学研究所）
本研究通过分子动力学模拟探究脂质膜横向剪切变形的局部弹性特性，揭示其诱导局部应力分布各向异性的泊松效应，确定局部横向剪切模量并推导出相关积分弹性参数，且倾斜模量与独立分析结果一致。
2025-09-05 cond-mat.soft physics.bio-ph
Elastoplastic Modelling of Cyclic Shear Deformation of Amorphous Solids
Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research（贾瓦哈拉尔·尼赫鲁高级科学研究中心）
本文提出了一种基于能量景观的弹性塑性模型，用于研究无序固体在均匀和循环剪切下的行为，揭示了脆性到延性转变、巴舒奇格效应及屈服行为变化等现象。
2026-02-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Shear induced alignment in a model of a block copolymer
采用介观模型研究了均匀剪切流场中嵌段共聚物层状结构的稳定性。我们首先获得了稳态剪切流和振荡剪切流下的非线性层状解。这些解决方案的存在的区域被确定为模型的参数和流量的函数。最后，我们解决的稳定性的层状解决方案对长波长的扰动。
1999-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft nlin.PS
Stress tensor field and mesoscopic stresses in the vertex model for tissues
Universidad de Chile（智利大学）；Universidade Federal do Rio Grande do Sul（南里奥格兰德联邦大学）
本文从微观推导顶点模型应力张量，揭示介观应力与力的关系，并指出张力分布的自由度连接了不同表达式及细胞骨架力传递结构。
2026-06-29 cond-mat.soft physics.bio-ph
Rheological instability in a simple shear thickening model
本文研究了剪切增稠的空间均匀标量模型中对定常外加应力的应变响应，其中介观“弹性单元”的局部屈服率Γ（l）在局部应变l中不是单调的。尽管如此，宏观稳态流动曲线（应力与应变率）是单调的。然而，对于一类广泛的Γ（1），对定常应力的响应实际上不是定常流，而是自发振荡。我们讨论这一发现与其他理论和实验流动不稳定性。在我们研究的参数范围内，该模型不表现出流变混沌。
2001-10-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mechanical Responses and Stress Fluctuations of a Supercooled Liquid in a Sheared Non-Equilibrium State
定常剪切流可以将过冷液体驱动到非平衡态。采用分子动力学模拟方法，研究了由软球组成的过冷液体模型在稳态剪切流和振荡剪切应变作用下的非平衡力学响应。我们发现，即使在强烈剪切的情况下，过冷液体表现出令人惊讶的各向同性响应的振荡剪切应变施加在三个不同的组件的应变张量。基于这种各向同性的特征，我们成功地构建了一个简单的双模麦克斯韦模型，该模型可以捕获存储和损耗模量的关键特征，即使对于高度非平衡态也是如此。此外，我们研究了剪切应力波动的关联函数，它也表现出各向同性松弛行为的剪切非平衡情况。与各向同性特征相反，过冷液体另外在其对剪切应力波动的响应和其相关性方面表现出各向异性。利用本构方程（一个双模式麦克斯韦模型），我们证明了各向异性的响应是由振荡应变和驱动剪切流之间的耦合。我们用有效温度测量了这种违反的程度。结果表明，有效温度是显着不同的组件之间，这表明，一个简单的标量映射，如一个有效温度的概念，过度简化的剪切流下的过冷液体的真实性质。了解响应和波动中各向同性和各向异性的机制将有助于更好地理解FDT的这些违反，以及对有效温度概念的某些相应修改。
2012-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mechanical stability of homogeneous holographic solids under finite shear strain
该研究通过大规模准简正模分析，探究有限温度和背景剪切应变下全息均匀固体的线性稳定性，发现两类不稳定性的触发机制及演化规律，绘制的相图与超流体物理存在相似性。
2024-04-01 cond-mat.soft cond-mat.str-el hep-th
Disorder-induced stress-flow misalignment in soft glassy materials revealed using multi-directional shear
本研究通过多轴剪切实验和弹塑性模型，揭示软玻璃材料中剪切历史导致应力-流动错位及各向异性屈服面，源于局部力学无序，为探测局部屈服应力提供新方法。
2025-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Shear band healing in amorphous materials by small-amplitude oscillatory shear deformation
采用分子动力学模拟研究了小振幅周期性剪切对二元玻璃中剪切带退火的影响。剪切带首先通过大振幅周期性剪切引入稳定的玻璃中，然后非晶样品在低于屈服应变的应变振幅下在数千个周期期间经受重复加载。结果发现，随着应变振幅的增加，玻璃被重新定位到更深的势能水平，而退火后的能量变化不受玻璃初始稳定性的影响。力学性能测试结果表明，剪切模量和屈服应力在前几百次循环中均向平台水平增加，且在接近屈服应变的应变幅下加载时，剪切模量和屈服应力的增加幅度最大。非仿射位移的分析表明，剪切带分裂成孤立的集群，随着时间的推移逐渐衰减，导致几乎可逆的变形范围内的弹性。这些结果可能对金属玻璃的机械加工和增材制造有用。
2021-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Crossover from quasi-static to dense flow regime in compressed frictional granular media
研究了多轴压缩载荷作用下摩擦颗粒介质中多尺度力学性质向宏观力学失稳方向的演化。研究了成核接触滑动事件后剪应力重分布和剪应变局部化的空间相关性。我们报告增长相关长度相关的剪切应力和剪切应变场，同时发散接近过渡到一个密集的流态。这表明，从准静态到稠密流态的转变可以解释为临界相变。我们的研究结果表明，没有剪切带的特征厚度已形成在不稳定的发病。
2013-05-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-invasive measurement of local stress inside soft materials with programmed shear waves
本文提出一种基于声弹性成像的方法，通过测量编程声辐射力诱导的剪切波速度，在未知材料本构参数的情况下无损推断软材料局部应力，并在水凝胶和骨骼肌中验证了其应用潜力。
2025-06-04 cond-mat.soft physics.app-ph
Plasticity and dynamical heterogeneity in driven glassy materials
许多非晶玻璃材料表现出复杂的时空力学响应和流变特性，其特征在于间歇的应力-应变响应和波动的速度分布。在准静态和非热变形协议，这种不均匀的塑性流动被证明是由各种大小的塑性事件。本文通过对二维LJ非晶态固体的数值研究，将玻璃材料非均匀动力学的研究推广到有限剪切速率和有限温度的情况。通过使用分子动力学得到的全球力学响应收敛到准静态极限得到的能量最小化协议。对不同剪切速率下的塑性形变的详细分析表明，玻璃遵循不同的流动状态。在足够低的剪切速率下，机械响应达到剪切速率独立的状态，其表现出准静态响应的所有特征（有限尺寸效应、屈服应力.）。在中等剪切速率下，流变性能由外部施加的剪切速率决定。最后，在较高的剪切系统达到剪切速率无关的均匀制度。通过对原子运动的详细分析，也证实了这三种机制的存在。四点关联函数的计算表明，从剪切速率为主的准静态政权的过渡是伴随着一个动态的协同长度尺度$ξ$，示出发散与剪切速率的增长。这种分歧相比，一个简单的模型，假设扩散传播的塑性事件的预测。
2010-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Nanomechanics of Shear Rate-Dependent Stiffening in Micellar Electrically Conductive Polymers
Cornell University（康奈尔大学）；Manlius Pebble Hill School（马尼乌斯皮布尔山学校）；Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering, Cornell University（康奈尔大学西布雷机械与航空航天工程学院）
本研究通过多尺度粗粒化模拟，揭示了PAMPSA-PANI导电聚合物在低、高剪切速率下分别通过胶束聚结致密化和核心解离形成取向纤维两种机制，实现跨三个数量级剪切速率的可逆机械刚化，为设计速率自适应固态聚合物提供了分子级框架。
2025-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Mechanical annealing of model glasses: Effects of strain amplitude and temperature
利用分子动力学模拟研究了有限温度下非晶态固体对振荡剪切的动态响应。收集的数据从退火不良的二元玻璃，这是在弹性制度在几百个剪切周期性变形。我们发现，所需的特征时间达到一个最小的势能的稳定状态是在较高的温度和较大的应变振幅较长。随着应变振幅的减小，势能的渐近值增加，但它仍然低于静态样品。势能的瞬态衰减与具有大的非仿射位移的原子所占据的体积逐渐减小密切相关。相比之下，当系统的大部分开始可逆变形时，剪切应力振荡的最大振幅相对较快地达到。
2017-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Structural Origins of Cartilage Shear Mechanics
健康的软骨是一种非凡的组织，能够承受数千万次的负荷循环，而损伤最小。虽然人们对它的压缩力学的结构起源了解很多，但对组成如何决定其在剪切中的力学行为（一种主要的破坏模式）却知之甚少。通过微观结构-功能实验和建模相结合，我们开发了一个刚性渗流框架来解释软骨剪切力学的结构起源。这个框架提供了一个新的定量理解，如何在骨关节炎的已知降解事件确定的机械变化，是这种疾病的标志。因此，这项工作为了解疾病进展提供了路线图，并与MRI等非侵入性技术相结合，将实现更有效的诊断和治疗。
2021-05-28 cond-mat.soft physics.bio-ph
Geometrical families of mechanically stable granular packings
我们列举和分类几乎所有可能的机械稳定（MS）包装的bidipserse混合物的无摩擦磁盘在小剪切系统。我们发现，MS包装形成连续的几何家庭，其中每个家庭是由其特定的网络的颗粒接触。我们还监测MS包装沿几何家庭的动态应用准静态简单的剪切应变在零压力。对于少量的粒子（N < 16），我们发现动力学是确定性的和高度收缩的。也就是说，如果系统在给定的剪切应变下以MS填充初始化，则它将在随后的剪切应变下快速锁定到周期性轨道中，并且因此仅对处于稳定状态的可能MS填充的非常小的部分进行采样。在N>16的研究中，我们观察到周期的增加和由位形空间中的分叉引起的轨迹的随机分裂。我们认为，在大系统中的分裂和收缩率的比例将决定的MS-包装几何家庭的分布在稳态访问。这项工作是我们长期研究计划的一部分，开发一个主方程形式主义来描述宏观缓慢驱动的颗粒系统的小子系统的集合。
2009-09-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Microalloying and the mechanical properties of amorphous solids
在金属玻璃等非晶态固体中加入少量杂质元素（低至0.1%），可以显著改变其力学性能。玻璃形成能力、塑性、屈服应力和弹性模量都受到很大的影响。本文提出了理论上的考虑，目的是解释这些变化的幅度，在涉及的小浓度。该理论是建立在实验证据的基础上的，即微合金化元素在它们周围组织了一个与不存在额外元素的材料的结晶相和玻璃相都不同的邻域。这些区域作为{ \em各向同性}缺陷，在无应力系统中修饰剪切模量。当应变时，这些缺陷与初始的塑性响应相互作用，这些塑性响应在性质上是四极的。它将被证明，这种相互作用干扰创建系统跨越剪切带，并增加屈服应变。我们提供实验测试的纳米剪切带的长度在存在的额外的元素的估计。
2016-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermodynamic Interpretation of Soft Glassy Rheology Models
介观模型在我们理解非晶材料的变形和流动中起着重要的作用。一个这样的描述，剪切转变区（STZ）理论的基础上，最近被重新制定的非平衡态热力学框架内，并发现是一致的it. We在这里表明，类似的解释可以为软玻璃流变（SGR）模型。从概念上讲，这意味着在SGR模型中提出的用于控制一组慢介观自由度动态的“噪声温度”x可以一致地解释为它们的实际热力学温度。（因为这样的模式平衡缓慢，所以这通常与快速自由度和/或热浴的温度不一致。如果选择这样的解释，热力学框架显着限制扩展的SGR方法的模型，其中x是一个动态变量。我们在这方面的一些这样的扩展最近提出的剪切带的背景下进行评估。
2012-01-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A mechanism for reversible mesoscopic aggregation in liquid solutions
我们系统地表明，一个稳定的状态合奏的介观夹杂物的溶质丰富的流体可以出现在液体溶液中的溶质丰富的相的稳定区域之外。常规治疗无法预料，但如果溶质分子短暂地相互结合形成长寿命的复合物，这种类型的可逆聚集仍然可以发生。这种结合导致富含溶质相的夹杂物在很大的尺寸范围内动力学稳定，从而使夹杂物成核的临界尺寸有限。单个液滴成核并生长，直到它们由于伴随的内部压力下降而变得机械不稳定，后者的下降是由溶质富集相的热力学亚稳性引起的。同时，液滴的{ \em系综}长时间处于稳态。在新鲜制备的溶液中，预计合奏演变类似于传统的奥斯特瓦尔德熟化，在此期间，较大的液滴生长在较小的液滴的费用。目前的机制提出的蛋白质和其他分子的溶液中观察到的令人困惑的介观集群的基础。
2018-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Creep dynamics of athermal amorphous materials: a mesoscopic approach
屈服应力流体显示复杂的动力学，特别是当被驱动到固体和流动状态之间的瞬态状态时。受致密非晶材料蠕变实验的启发，我们实施介观弹塑性描述来分析非热系统中的瞬态动力学。我们的平均场和空间相关的方法一致地再现了典型的实验应变率响应不同的步骤施加应力。此外，它们使我们能够理解应变速率减慢（蠕变）和应变速率加速（流化）阶段的基本过程。当外加应力接近静态屈服应力时，流化时间以幂律方式增加。该应力值与剪切启动实验中的应力过冲有关，并且已知其取决于样品制备和老化。通过计算空间分辨模型中累积塑性的相关性，揭示了蠕变动力学过程中不同的协同运动模式。
2018-09-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
