Unifying Suspension and Granular flows near Jamming
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，我们回顾了一个理论框架，给出了一个无摩擦粒子的定常流动的标度描述。我们的分析适用于悬浮液和惯性流动的硬颗粒。我们报告的数值结果支持的理论，并显示的相图，结果时，摩擦被添加，划定制度的有效性的无摩擦理论。
2016-11-10 cond-mat.soft
Dynamic shear jamming in dense granular suspensions under extension
与干燥的颗粒物质不同，像玉米淀粉这样的致密颗粒悬浮体在水中可以强烈抵抗拉伸流动。在低延伸率下，这样的悬浮液表现得像粘性液体，但是快速延伸导致应力远远超过润滑流体动力学和毛细作用的预测的响应。为了理解这种显着的机械响应，我们实验测量的法向力所赋予的一个板上的悬浮液的大部分垂直向上移动在一个控制的速度。我们观察到，在速度阈值以上，峰值力增加了几个数量级。使用快速超声成像，我们绘制出的悬浮液内的局部速度分布，揭示了快速扩展下形成的不断增长的堵塞区域。该区域通过强烈的速度梯度与容器的刚性边界相互作用，这表明与最近提出的剪切堵塞机制有直接联系。
2016-12-09 cond-mat.soft
Dynamics of driven granular suspensions
我们提出了一个简单的模型，悬浮液中的粒状颗粒的动力学是适合的事件驱动算法，允许模拟$N=\mathcal{O}(10^6)$粒子或更多。作为第一种应用，我们考虑通过向上的液体流流化的致密颗粒填料，即流化床。在定常状态下，当所有的力平衡时，我们总是观察到一个定义明确的界面，其宽度近似与填充分数无关。我们还研究了膨胀和沉降的动力学后，流量突然变化引起的变化，在固定的包装分数和确定的时间尺度达到一个稳定的状态。
2014-06-16 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
Shear thickening of highly viscous granular suspensions
实验研究了振荡剪切下稠密颗粒悬浮液的剪切增稠现象。直接成像的悬浮液-空气界面，我们观察到膨胀超过一个临界应变$γ_c$和剪切增稠的最大围压达到和接触线移动的结束。分析剪切剖面，我们提取由于流体动力学$η_μ$、扩张$η_c$和沉降$η_g$的粘度贡献。$η_g$控制剪切稀化状态，而$η_μ$和$η_c$共同决定剪切增稠行为。当悬浮液的粘度从10 cst变化到1000 cst时，发现$η_μ$与$η_c$竞争并软化剪切增稠的不连续性质。
2014-04-28 cond-mat.soft
Mechanical properties of inclined frictional granular layers
通过离散元数值模拟，研究了不同制备工艺下倾斜摩擦颗粒层的力学性能。我们进行了正交各向异性的弹性分析的应力响应的局部过载在层表面的几个基板倾斜角。通过相对于临界角$α_c$的倾斜角$α$来控制到非阻塞转变的距离。我们发现体系的剪切模量随$α$的增大而减小，但随着$α\to α_c$的增大而趋于一个有限值。我们还研究了各种微观量与$α$的行为，并显示特别是相对于正交各向异性轴的接触方向的演变和摩擦动员在接触的分布。
2014-01-31 cond-mat.soft
Microscopic foundation of the $μ$(I) rheology for dense granular flows on inclined planes
利用离散元法模拟了无摩擦和有摩擦颗粒沿斜面流下的致密颗粒层的宏观和微观特性。三个基本的观察致密颗粒流的恢复，即发生的临界应力，Bagnold速度分布，以及定义明确的摩擦和摩擦定律。晶粒运动的微观方面突出了瞬态团簇的形成。从这个微观的图片，我们推导出一个理论的缩放模型，没有任何经验的输入，定量地解释了倾斜平面和剪切几何形状的致密颗粒流的基本规律。模型和观测结果之间的适当性表明，颗粒流可以被看作是从硬球的热流体的流动。
2022-10-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
Friction law for dense granular flows: application to the motion of a mass down a rough inclined plane
研究了在粗糙斜面顶部释放的颗粒物质的扩散问题。我们实验测量雪崩的演变，从启动到存款使用莫尔图像处理技术。结果进行了定量比较的水动力学模型的基础上深度平均方程的预测。在该模型中，流动层和粗糙底部之间的相互作用由一个非平凡的摩擦力来描述，该摩擦力的表达式来自于恒定均匀流的测量。我们表明，传播的质量是定量预测的模型时，质量被释放在一个平面上的粒子。当雪崩被触发在一个最初的静态层，该模型未能定量预测的传播，但定性捕获的演变。
2001-08-24 cond-mat.soft
Flow of lubricated granular material on an inclined plane
研究了重力驱动下球形、毫米级颗粒材料表面涂覆非球形、微米级、近无摩擦润滑剂颗粒的流动。在斜面上进行实验，使用两种不同尺寸的颗粒用于不同浓度的润滑剂。随着润滑剂浓度的增加，颗粒体积流量呈现出非单调的行为。它显示出在较低的润滑剂浓度下增加，然后在较高的润滑剂浓度下降低。润滑剂颗粒粘附到粒状颗粒表面，从而减少颗粒间摩擦。然而，较高浓度的润滑剂颗粒的存在抑制了颗粒间的碰撞，从而减少了颗粒间的动量传递。在所观察到的行为的非单调性，然后，由于粒子间的摩擦和粒子间的碰撞的竞争效应而出现。本工作和其中的整体观察到的行为提供了一个简单的实验系统，以表征在制药和其他相关工业应用中添加的润滑剂材料的效果。
2022-10-21 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
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
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
Granular flows over normally vibrated inclined bases
通过离散元模拟研究法向振动倾斜基底上的颗粒流，发现速度剖面非线性，并可通过参数组合维持质量流量恒定，最大可增至静止基底的30倍，且流量由振动与重力能量比决定。
2024-11-09 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
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
Lift and drag forces on an inclined plow moving over a granular surface
通过实验和数值模拟研究了斜板在颗粒介质表面受拖曳时所受的拖曳力和升力。特别地，我们研究了板的水平速度和其攻角的影响。我们表明，一个稳定的楔形颗粒移动在犁的前面，并且升力和阻力是成比例的重量，这个楔形。这些比例常数随攻角而变化，但不随速度变化（或变化很小）。我们发现了一个普遍的有效摩擦定律，该定律解释了对所有上述参数的依赖性。数值模拟计算了楔体的应力场和速度场，结果表明楔体下存在剪切带，且压力为非静水压力。最强的应力和剪切梯度发生在犁体底部，因此在那里耗散率最高。
2011-07-27 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
Mechanical response of an inclined frictional granular layer approaching unjamming
我们提出了一个正交各向异性的弹性分析重力下的摩擦颗粒层，通过研究他们的应力响应的局部过载在层表面的几个基板倾斜角。到非阻塞转变的距离由相对于临界角α_c的倾斜角α控制。结果表明，体系的剪切模量随α的增大而减小，但当α趋于α c时，体系的剪切模量达到有限值。我们还分析了系统的振动模式，并表明软模式发挥越来越大的作用，虽然不是至关重要的，接近过渡。
2013-01-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
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
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
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
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
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
A model for the onset of oscillations near the stopping angle in an inclined granular flow
我们提出了一个解释中看到的密集，倾斜流动的非弹性，摩擦球的数值模拟振荡的发病。它是基于无序和有序碰撞状态之间的相变，这种相变可能被力链的形成所中断。有序态和无序态之间的低频振荡发生在弱颠簸的基底上;在强颠簸的基底上的高频振荡涉及延伸到基底并中断相变的粒子链的形成。状态方程的不稳定部分引起的振荡的预测频率和振幅与模拟中看到的相似，并且它们以相同的方式取决于接触刚度。这种振动可能是流沙产生的声音的来源。
2013-12-05 cond-mat.soft physics.flu-dyn
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
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
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
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
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
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
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
Monodisperse Dry Granular Flows on Inclined Planes : Role of Roughness
最近的研究指出了底部摩擦对颗粒流动力学的重要性。我们目前的实验结果的影响的斜面上的单分散干颗粒流的动力学。实验发现，对于给定的相对粗糙度，存在一个最大摩擦力。这个最大值被证明是独立的角度的斜坡。观察到这种行为的四个平面具有不同的凸块尺寸（由粘在平面上的珠的尺寸给出）从200微米到2 mm。对应于最大摩擦的相对粗糙度可以用平面上的一个单个珠的稳定性的几何模型来预测。主要参数是凸块的大小和流动珠的大小。为了获得更高的精度，该模型还考虑了粗糙平面凸块之间的间距。实验结果和模型是很好的协议，我们研究的所有平面。其他参数，如珠的球形度，或不规则性的胶合颗粒层的厚度，示出的是对摩擦的影响。
2003-05-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
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
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
A novel experimental setup for an oblique impact onto an inclined granular layer
研制了一种新颖的颗粒碰撞实验装置，该装置可以系统地改变固体弹丸的入射角和靶颗粒层的倾角。尽管大多数自然撞击坑事件发生在具有各种入射角的倾斜表面上，但还没有任何关于倾斜撞击在倾斜目标表面上的实验。为了进行系统的撞击实验，必须开发一种新的实验装置。因此，我们建立了一个装置的冲击实验中，入射角和倾角都可以独立地变化。射弹喷射装置将直径为6 mm的塑料球加速到$v_i\simeq 100$ ~m~s $^{-1}$的撞击速度。注射单元的筒体由三维打印机制成。冲击动力学由高速摄像机捕获，以直接测量冲击速度和入射角。还测量了弹丸的回弹动力学（恢复系数和回弹角）。最后的陨石坑形状测量使用线激光轮廓仪安装在电动阶段。通过使用该系统扫描表面，可以构建三维火山口形状（高度图）。根据测量结果，我们可以定义和测量火山口的特征量。对恢复动力学的分析结果作为一个例子，系统的实验，使用开发的系统。
2020-01-07 astro-ph.EP cond-mat.soft physics.ins-det
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
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
Scaling laws for the oblique impact cratering on an inclined granular surface
虽然大量的天文陨石坑实际上是由倾斜表面上的倾斜撞击产生的，但大多数模拟撞击陨石坑的实验室实验都是通过垂直撞击水平目标表面来进行的。在以往的斜撞击和倾斜地形效应的研究中，实验中只改变了撞击角$φ$或目标倾角$θ$中的一个。因此，我们通过系统地改变$φ$和$θ$来进行撞击坑实验。用直径为$D_{\rm i}=6$ ~mm的固体弹丸撞击砂土表面，撞击速度范围为$v_{\rm i}=7$ -- $97$ ~m~s $^{-1}$。根据实验结果，我们在$Π$ -群标度的基础上发展了弹坑尺度的标度律。因此，弹坑的尺寸，如空腔体积、直径、纵横比和深径比，可以通过$\sin φ$和$\cos θ$以及通常的撞击参数（$v_{\rm i}$、$D_{\rm i}$、射弹密度和表面重力）来换算。最后，我们考虑了所获得的标度律在估计撞击条件（例如，撞击速度和撞击角度）。
2019-07-14 astro-ph.EP cond-mat.soft
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
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
Time-dependent homogeneous states of binary granular suspensions
在Enskog动力学方程的背景下，研究了均匀双分散颗粒悬浮液的时间演化。周围的粘性气体对固体颗粒的影响是通过一个确定性的粘性阻力加上随机Langevin类项建模。首先发现，无论初始条件，系统达到（经过短暂的持续几个碰撞每个粒子）一个普遍的非定常流体动力学制度，每个物种的分布函数不仅取决于无量纲速度（如在均匀冷却状态），但也对瞬时温度相对于背景温度缩放。为了证实这一结果，随时间变化的局部温度的理论预测进行了比较，对直接模拟蒙特卡罗（DSMC）的结果，比较显示出良好的协议，确认流体力学在颗粒悬浮液中的适用性。此外，在瞬态制度，所谓的Mpemba样效应（即，当一个最初较热的样品比冷的一个更快地冷却）进行了分析的非弹性碰撞。Mpemba效应的理论分析进行的初始状态接近和远离渐近稳定状态。在这两种情况下，一个很好的协议之间的理论和DSMC结果再次发现。作为对前人研究的补充，本文确定了悬架动力学特性的稳态值对系统参数空间的依赖关系。更具体地说，我们把注意力集中在温度比$T_1/T_2$和四阶累积量$c_1$和$c_2$（测量速度分布$f_1$和$f_2$与它们的麦克斯韦形式的偏离）。最后，对稳态解进行了线性稳定性分析，表明稳态总是线性稳定的。
2021-09-03 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
