Shearing of frictional sphere packings
我们测量玻璃珠填料的剪切响应,通过将薄的、粗糙的金属板垂直地拉过体积分数为φ的床,该体积分数在板被拉之前被设置在0.575至0.628的范围内。屈服应力在40年内与速度无关,并随φ呈指数增加,在φ约0.595处发生转变。测得的力的波动的分析表明,剪切模量是显着小于体积模量。
2011-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Granular beads in a vibrating, quasi two-dimensional cell: The true shape of the effective pair potential
在一个垂直振动的准二维细胞的非弹性颗粒之间的稳态对相关性可以映射到一个真正的二维参考流体在热力学平衡的粒子相关性。使用颗粒动力学模拟和迭代Ornstein-Zernike反演,我们证明了这种映射适用于广泛的颗粒填充分数和恢复系数,并且保守的参考粒子相互作用比以前报道的更简单。有效势似乎是粒子距离$r$的光滑凹函数。在低填充分数下,有效势的形状与正比于$r^{-2}$的单参数拟合函数相容。
2018-09-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Permeability of mixed soft and hard granular material: hydrogels as drainage modifiers
我们测量水通过玻璃球和软膨胀水凝胶颗粒的混合包装,在恒定的样品体积的流量。对于不同的玻璃珠直径$D$和可变的凝胶颗粒直径$d$,在恒定的样品体积和小于随机紧密堆积的孔隙率下获得渗透率值,如由水的盐度控制的。凝胶含量也不同。我们发现,在$n(D/d)^b$中,渗透性呈指数衰减,其中$n=N_{gel}/N_{glass}$是凝胶与玻璃珠的数量比,$b$约为3。因此,流动特性由凝胶珠的体积分数决定。一个简单的模型的基础上的孔隙度重叠的领域是用来解释这些意见。
2011-03-22 cond-mat.soft
Dynamic Rearrangements and Packing Regimes in Randomly Deposited Two-Dimensional Granular Beds
研究了由源线随机沉积制备的二维颗粒堆积的结构性质。我们考虑一类随机弹道沉积模型的基础上控制的临界角的单颗粒松弛规则,我们表明,这些地方的规则可以制定为滚动摩擦的框架内的动态方法模拟粒状材料。我们发现,随机沉积模型制备的包装一般是不稳定的,并进行动态重排。结果表明,在相同的临界角下,动态法比几何模型有系统地得到更高的固相率。我们的特点的结构,由这两种方法产生的固体分数,接触连接性和各向异性的包装。我们的分析提供了四个包装制度作为固体分数的函数,包装增长的机制是不同的,在每个政权的证据。
2002-07-30 cond-mat.soft
The connection between polymer collapse and the onset of jamming
本研究通过对比吸引性与排斥性盘状珠簧聚合物及静态堆积体系,揭示了蛋白质内部高堆积分数的成因,并证明吸引塌缩与排斥压缩生成的静态堆积在结构与力学性质上具有相似性。
2023-09-16 cond-mat.soft q-bio.BM
Loose packings of frictional spheres
我们已经生产了松散包装的粘性,摩擦领域的顺序沉积高度球形,单分散颗粒通过流体。通过改变流体和颗粒的性质,我们确定了斯托克斯数(St)-而不是流体中颗粒的浮力-作为控制接近松散堆积极限的参数。在阈值St处达到松散填料极限,在该阈值St处,撞击在填料上的颗粒的动能被流体完全耗散。因此,对于无粘性颗粒,沉积过程的动力学,而不是静态堆积的稳定性,决定了随机松散堆积的极限。本文对流体中颗粒间摩擦力进行了直接测量,并给出了松装体积分数RLP随摩擦系数μ s变化的实验测量结果。
2010-05-05 cond-mat.soft
Density profiles of loose and collapsed cohesive granular structures generated by ballistic deposition
利用接触动力学,在微观基础上研究了由有效的cohesion内聚力稳定的松散颗粒结构。研究了颗粒的Bond数对重力弹道沉积过程中堆积物密度分布和生成过程的影响。内部压实发生不连续的小雪崩,我们研究它们的大小分布。我们还开发了一个模型,解释最终的密度分布的基础上洞察下的键数变化的包装崩溃。
2011-01-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Identification of arches in 2D granular packings
我们确定拱床的颗粒磁盘所产生的分子动力学型模拟。我们使用的历史沉积的颗粒,以确定每个颗粒的支持接触。然后,拱被定义为相互稳定的盘的集合。分析了攻丝产生的不同填料。识别拱的静态结构的沉积床,没有任何信息的沉积历史的可能性进行了讨论。
2006-07-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Optimal random deposition of interacting particles
相互作用粒子的不可逆随机顺序沉积被广泛用于模拟物理、化学和生物物理系统中的聚集现象。我们证明了在一维中,对于任意的有限范围的相互作用势,都可以找到这类过程的精确的含时解。精确的解决方案允许严格证明沉积动力学的特征,这在以前只能通过模拟来访问。我们特别表明,存在一个独特的相互作用潜力,导致一个最大的密集线覆盖一个给定的相互作用范围。值得注意的是,这种分布是奇异的,只能用数学极限来表示。这些结果的相关性模型的核小体包装DNA进行了讨论。结果突出了如何生成一个最佳的密集包装需要一个高度协调的包装动力学,这可以有效地调整的相互作用潜力,即使在存在内在的随机性。
2019-03-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Stress Propagation through Frictionless Granular Material
我们研究网络的力量,预计在一个静态的组装硬,无摩擦的球形珠的随机大小,如胶体玻璃。这样的组件是最小连接的:对于大型组件,约束方程与接触力的比率接近1。然而,在一个有限的子区域的组件中的珠的位置是欠定的。因此,为了保持平衡,一半的外部接触力由另一半确定。我们认为,力的传输可以被视为单向的,相反,在弹性材料中的力的传输。专门顺序沉积珠,我们表明,在一个给定的埋珠上的力可以唯一指定的力量,涉及最近添加的珠。我们推导出方程的传输应力平均尺度远大于一个单一的珠。这种推导需要证明力的统计波动与接触几何的波动无关。在这种情况下,$d(d+1)/2$分量应力场可以用d分量矢量场表示。该方法可推广到非顺序填料。在二维空间中,应力按照波动方程传播,正如最近在其他地方的工作中所假设的那样。我们证明了类似的波状传播在更高的维度,假设包装的几何形状具有单轴对称。在宏观颗粒材料中,我们认为我们的方法可能是有用的,即使颗粒有摩擦,并没有按顺序包装。17
1999-03-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic Arrest in Polymer Melts: Competition between Packing and Intramolecular Barriers
我们提出了分子动力学模拟的一个简单的模型,聚合物熔体的分子内障碍。我们调查的势垒强度的函数的结构弛豫。动态相变可以在玻璃化转变的模式耦合理论(MCT)的框架内进行一致的分析。控制参数进行调整,以诱导一般的包装效果和聚合物的特定的分子内障碍之间的竞争,作为动态逮捕的机制。这种竞争产生异常大的值的所谓的MCT指数参数和合理化定性不同的观察简单的珠弹簧和现实的聚合物。这里提出的分子内障碍的影响的系统研究也建立了聚合物和简单的玻璃形成的玻璃化转变的性质之间的根本区别。
2008-10-02 cond-mat.soft
Simple crystallizable bead-spring polymer model
我们开发了一个简单的粗粒度珠弹簧聚合物模型表现出竞争结晶和玻璃化转变。对于比临界成核速率$|\dot{T}|_{crit}$慢的淬火速率,系统在低于临界温度$T=T_{cryst}$时表现出一级结晶转变。这样的系统形成FCC和/或HCP顺序的紧密堆积的微晶,由畴壁、孪晶缺陷和无定形界面分离。随着$|\dot{T}|$淬冷速率的增加,非晶区的尺寸不断增大,形成了$|\dot{T}|>|\dot{T}|_{crit}$的近非晶结构。我们的模型具有许多功能,在最近的研究中观察到的非热聚合物填料的结晶,但也产生的对相互作用的柔软性和热性质的相变的关键差异。该模型是相当多的计算效率比其他最近的结晶粗粒聚合物模型,虽然它牺牲了一些功能的真正的半结晶聚合物(如层状结构和链解缠结),我们预计,它将作为一个有用的模型,用于研究通用功能相关的半结晶聚合物固体。
2013-03-22 cond-mat.soft
Temperature-pressure scaling for air-fluidized grains on approaches to Point J
我们提出了一个单层的空气流化珠的实验中,堵塞过渡接近增加压力,增加包装分数,并减少动能。这是通过倾斜系统并检查行为与深度来实现的,同时还可以进行无创压力测量。我们构造了一个状态方程,并分析了弛豫时间与有效温度的关系。通过使时间和有效温度无量纲使用的压力,珠大小,珠质量的因素,我们得到了一个很好的崩溃的数据,但不同于热硬球系统的功能形式。弛豫时间似乎只在有效温压比趋于零时才发散。
2011-10-25 cond-mat.soft
Convective Flows in Sheared Packings of Spherical Particles
Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS)(基础科学高等研究院);Heinrich Heine Universität Düsseldorf(杜塞尔多夫大学);Saarland University(萨尔兰大学);University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);University of Northern Iowa(北爱荷华大学)
研究揭示了在球形颗粒堆中剪切应力下持续对流现象,发现系统几何形状对二次流动形成至关重要,可能对地质和工业应用有影响。
2025-12-24 cond-mat.soft
Exact results for deposition of binary mixtures of superdisks on the plane
我们研究了定向超盘二元混合物在平面上的沉积。选择超级磁盘作为以$|x|^{2p}+|y|^{2p}=1$为边界的对象,其中参数$p$控制其大小和形状。对于单一类型的超级磁盘,最大的包装和堵塞密度是已知的非解析在$p=0.5$。对于二元混合物,我们发现,nonanalyticities形成一个轨迹的点分离的“相图”的形状组合成不同的排除区域的建设。给出了该相界的解析表达式和排除区的精确构造。
2013-11-19 cond-mat.soft
Highly organized smectic-like packing in vapor-deposited glasses of a liquid crystal
研究人员制备气相沉积伊曲康唑液晶玻璃,发现衬底温度高于Tg时所得玻璃结构有序性优于热退火膜,为优化有机光电器件活性层分子堆积提供新策略。
2026-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Softening of Granular Packings with Dynamic Forcing
我们进行了数值模拟的二维双分散颗粒填料进行静态围压和正弦动态施加的一个边缘上的包装壁的压力。我们测量的响应所经历的壁的填料的相对边缘,并获得的填料的谐振频率作为静态或动态压力的变化。在增加的静压下,谐振频率增加,表明通过填料传播的弹性波的速度增加。相反,当静态压力固定时,动态振幅增加,谐振频率降低,表明波速降低。这发生在压缩和剪切动力强迫,并与实验结果一致。我们发现,在共振频率的平均接触数$Z_c$随动态振幅的增加而减少,这表明填料的弹性软化与减少的颗粒-颗粒接触的数量有关,通过该颗粒-颗粒接触,弹性波可以传播。我们的形象的激励中创建的包装,并表明,有本地化的干扰或软点,变得更加普遍的动态振幅增加。我们的研究结果与玻璃珠填料和地球材料,如砂岩和花岗岩的实验是一致的,并可能是有关的弹性波速度,已观察到发生在附近的断层带强震后,在地表沉积物在强烈的地面运动,并在地震激发的结构。
2014-06-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Wetting heterogeneity in mixed-wet porous media controls flow dissipation
研究了具有良好空间润湿性相关性的功能化玻璃微珠密相填充体系中的压力控制驱替油/水界面。如果相同类型润湿域的典型延伸$ξ$小于平均珠直径$d$,则观察到增强的耗散。使用X射线显微断层摄影术的三维成像显示,对于不同的$ξ$,残余液滴体积$s$的频率$n(s)$塌陷到相同的曲线上。这表明小$ξ$的额外耗散是由于接触线钉扎而不是毛细管破裂/聚结事件的增加。
2014-07-03 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.geo-ph
Main phase transition in lipid bilayers: phase coexistence and line tension in a soft, solvent-free, coarse-grained model
我们设计了一个软的,无溶剂的,粗粒度的模型脂双层膜。的非键合的相互作用采取的形式的加权密度泛函,这使我们能够描述的热力学的自组装和包装效果的粗粒珠的状态方程的密度扩展和加权函数,正则化的微观珠密度,分别。通过双层厚度和热能尺度kT识别长度和能量尺度,该模型定性地再现了关键特征(例如,抗弯刚度、单位脂质分子的面积和可压缩性)。我们利用这个模型来研究双层膜的液相和凝胶相之间的主要相变。我们准确地定位使用自由能计算的相共存,并获得估计的裸露和热力学线张力。
2010-02-10 cond-mat.soft
Force propagation in isostatic granular packs
我们调查如何通过无摩擦颗粒包在堵塞过渡的力量传播。以前的工作已经表明,这样的包是均衡的,因此服从零应力法,独立的包装历史,导致射线的应力传播远离一个点力在斜角。先前的零应力法的验证使用了顺序包装方法,该方法产生具有各向异性包装历史的包装。我们创建没有这种各向异性的包,然后通过添加边界来打破对称性。我们的各向同性包是非常敏感的,它们对点力的响应相差很大,这表明它们不能用任何连续应力模型来描述。我们通过提供一个额外的边界来稳定包,这使得响应更加规则。稳定包的响应类似于人们在超静定包中所期望的响应,尽管是等静体积。不存在零应力行为的预期应力射线特征。这表明,均衡包装不需要服从零应力条件。我们认为,射线可能会出现,而不是从更简单的几何考虑,如首选的接触角之间的珠。
2012-05-21 cond-mat.soft
Joint effect of advection, diffusion, and capillary attraction on the spatial structure of particle depositions from evaporating droplets
一个简化的模型,这使我们能够进行计算机模拟的颗粒在蒸发液滴的接触线钉到亲水性基板的传输。该模型考虑了液滴中的平流、扩散和毛细力对颗粒的吸引。在模拟的基础上,我们分析了环形沉积物内部单个颗粒链形成的物理机制。选择的参数对应于Park和Moon的实验[Langmuir 22,3506(2006)],其中已经确定了胶体颗粒的环形沉积和蛇形链。环形沉积物是由平流和扩散输运作用形成的。我们发现,紧密包装的颗粒在沉积物中是可能的,如果蒸发时间超过基于扩散的有序的特征时间。我们表明,链形成的蒸发过程结束时,由于毛细吸引力的颗粒在由固定半径,其中的局部液滴的高度是可比的颗粒尺寸的区域内。在蒸发开始时,环形沉积被示出为比固定半径移动更快地扩展。然而,在该过程结束时,固定半径迅速超出环的膨胀的内前部。当固定半径向对称轴移动时,蛇形链就在这个最后阶段形成了。
2019-09-13 cond-mat.soft
Percolation connectivity in deposits obtained using competitive random sequential adsorption of binary disk mixtures
本文数值研究了二维二元圆盘混合物在随机顺序吸附下的连通逾渗行为,揭示了小圆盘在大圆盘孔隙中形成导电桥对连通性和电导率的关键作用。
2024-04-01 cond-mat.soft
Local and Global relations between the number of contacts and density in monodisperse sphere packs
从网络的晶粒之间的接触(\emph{contact network})的拓扑结构进行了研究,为大样品的密度(体积分数的球体所占的)范围从0.59到0.64的单一尺寸的球体。我们检索包中每个珠子的坐标,并使用三种不同的方法计算平均配位数。我们发现,在所研究的密度范围内,配位数大于4,并随着填充分数的增加而增加。在局部水平上,我们还观察到局部填充分数和邻居数之间的正相关关系。我们发现的局部密度的配置与几个邻居在接触和全球样本密度之间的依赖性。这可能表明,具有少量邻居的局部配置能够塑性变形时,样品是紧凑的。PACS:45.70。n,颗粒系统; 45.70.Cc,静态沙堆;颗粒压实。
2007-09-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Evolution of dynamical facilitation approaching the granular glass transition
我们调查的一个致密的单层的双分散珠的松弛动力学通过分析先前在流化床中获得的实验数据。我们表明,动态形成的基本弛豫事件称为笼跳跃。它们在很短的时间内聚集成簇。增加包装分数使集群的时空组织从一个相当分散和随机的分布演变成一个稀疏的和大的事件,称为雪崩的集合。雪崩过程是动力学易化的一种表现。随着密度的变化,其演化的研究表明,动力学促进变得不那么保守,并发挥较小的作用,接近颗粒玻璃化转变的结构弛豫。
2009-12-02 cond-mat.soft
Effect of chain stiffness on the competition between crystallization and glass-formation in model colloidal polymers
我们绘制出的固态形态形成的模型软珍珠项链聚合物的弯曲刚度的函数$k_b$跨越范围从完全灵活的棒状链。库恩长度与珠直径的比率($l_K/r_0$)随着$k_b$的增加而单调增加,并且产生将链形状与本体形态相关联的单参数模型,并且产生对各向异性颗粒的堆积的了解。在灵活的限制,单体占据的网站的紧密堆积的微晶,而链保持随机行走般的秩序。在棒状极限,层状前体的典型的有序链与紧密堆积共存。在弯曲刚度的中间值之间的竞争,随机行走,像和无规链有序产生玻璃的形成,$k_b$的范围内,这发生的增加与热冷却速率$|\dot{T}|$在我们的分子动力学模拟实施。最后,介于玻璃形成和棒状范围之间的$k_b$值产生复杂的有序相,例如紧密堆积的螺旋。我们的研究结果应证明是有用的合理设计的致密的胶体聚合物相所需的形态。
2015-02-01 cond-mat.soft
Universal Transition to Wide Shear Zones in Entangled Macroscale Chains or Ropes
大尺度链的提出使人们对分子聚合物体系的物理学有了更深入的了解。然而,了解系统的准一维半柔性材料,如珠链填料的流变响应,目前是一个巨大的挑战。我们研究了宏观尺度链的随机组装体的非线性流变学--包括钢珠链和煮熟的意大利面条--在振荡剪切下。我们发现,一个普遍的过渡,从本地化到宽剪切区时发生的应变振幅增加,为广泛的长度,灵活性,和其他结构参数的组成元素。临界应变幅与系统中应变刚化发展的开始相吻合。我们得到的比例尺的过渡锐度,剪切区宽度,和刚度增强作为链长的函数。我们的研究结果表明,当接近临界应变幅度时,组成元素之间的纠缠加强,并迅速变得长范围,甚至跨越整个有限系统足够长的链。我们发现,非线性流变响应是由增加存储的弹性力之间的相互作用,由于缠结和增加贡献的耗散与剪切速率和连锁链之间。
2022-08-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of hydrogel particle additives on water-accessible pore structure of sandy soils: A custom pressure plate apparatus and capillary bundle model
为了探索水凝胶颗粒添加剂对砂土的水可及孔隙结构的影响,我们介绍了一种自定义的压力板方法,其中从湿颗粒填料排出的水的体积作为施加压力的函数进行测量。使用毛细管束模型,我们表明,在保留水每压力增量的差异变化是直接相关的累积横截面积分布$f(r)$的水可访问的孔隙半径小于$r$。这是通过测量从由2 mm直径玻璃珠组成的模型砂土中排出的水来验证的。特别是,排出的水被发现显着地依赖于样品的高度和使用毛细管束模型的分析给出了相同的孔径分布的所有样品。发现该分布近似为对数正态分布,并且发现可进入孔隙空间的总横截面积分数为$f_0=0.34$。然后,我们报告的孔隙分布和总的水可及面积分数的影响,由高吸水性水凝胶颗粒添加剂,均匀地混合到一个固定高度的样品在不同的浓度。在固定体积和自由溶胀条件下,填料中水可进入孔隙的总面积分数随着凝胶浓度的增加呈指数下降。孔的尺寸分布被溶胀的水凝胶颗粒显著改变,使得大孔被堵塞,同时形成小孔。
2013-04-30 cond-mat.soft
Random sequential adsorption of partially ordered discorectangles onto a continuous plane
用计算机模拟研究了相同圆盘矩形在连续平面上的随机顺序吸附。针对宽范围的圆盘矩形长宽比($\varepsilon \in [1;100]$)分析了该问题。我们研究了各向异性沉积,沉积颗粒的取向在一定间隔内均匀分布,使得颗粒优先沿给定方向排列。的堆积密度$φ$的变化的动力学发现在不同的值的$S_0$进行了讨论。discorectangles的部分排序显着影响的包装密度在堵塞状态,$φ_\text{j}$,并转移的尖点在$φ_\text{j}(\varepsilon)$的依赖性。利用不同直径的圆盘吸附到沉积圆盘矩形之间的多孔空间中,分析了堵塞状态的结构。假设颗粒的核-壳结构,进行discorectangles之间的连接性的分析。
2020-05-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Intermittent dry granular flow in a vertical pipe
本文对玻璃珠在小直径垂直玻璃管中的间歇性致密流动进行了实验研究,将颗粒分数、压力、空气和颗粒流速的测量与流动的时空分析相结合。在流动开始时,观察到一个解压缩前传播从底部到顶部的管的速度远大于晶粒。阻塞前沿也向上传播,并以更高的速度传播。解压缩引起了一个下降的压力波,当它向上传播到管的顶部时,压力波被强烈放大。在该区域中检测到3000 Pa或更大的压力变化,而颗粒分数变化为0.02的量级。流动期间的颗粒速度在管顶部也强烈增加,而相应的总时间分数则减少。一个1D的数值模型的基础上的一个简单的关系的有效加速的晶粒和颗粒分数的变化再现的放大效应,并提供预测其依赖于渗透性的包装。
2005-08-12 cond-mat.soft
Measurement of Growing Dynamical Lengthscales and Prediction of the Jamming Transition in a Granular Material
过冷液体和致密胶体表现出被称为“空间非均匀动力学”(SHD)的异常行为,随着接近玻璃化转变,这种行为变得越来越明显。最近,SHD已被观察到在有限的颗粒填料在慢剪切下发生堵塞,支持推测,这两个过渡相关。在这里,我们报告测量SHD在空气驱动的颗粒珠的系统中,作为密度和有效温度的函数。在接近干扰时,动态逐渐变慢,空间上更加不均匀。动态的时间和长度尺度表征的非均匀性的快速增长,可以描述模式耦合理论和Vogel-Tammann-Fulcher(VTF)方程,在类似的玻璃形成液体。在VTF转变处的控制变量的值与J点一致,J点是所有运动停止时的随机紧密堆积堵塞密度,指示与零温度理想玻璃化转变的类比。我们的研究结果进一步证明了干扰概念的普遍性,并在寻求不同系统中干扰的统一理论方面迈出了重要的一步。
2010-12-21 cond-mat.soft
Shear banding in soft glassy materials
许多软质材料,包括泡沫、致密乳液、微凝胶珠悬浮液、星形聚合物、表面活性剂洋葱胶束的致密堆积和液晶的织构形态,都具有结构无序和亚稳态的基本“玻璃态”特征。这些反过来又引起了这些材料的低频剪切流变学(变形和流动特性)中的几个显著特征:特别是屈服应力的存在,在该屈服应力以下材料表现得像固体,并且在该屈服应力以上它像液体一样流动。在过去的十年中,密集的实验活动也表明,这些材料往往表现出一种现象,称为剪切带,其中的流动剖面穿过剪切细胞表现出不同粘度的宏观带。已经确定了两种不同的屈服应力流体:剪切带明显永久存在的流体(只要流动保持应用),以及在从初始静止状态建立稳定流动状态的过程中(例如,在剪切启动或阶跃应力实验中)仅瞬时产生条带的流体。在调查激励实验数据,我们描述了最近的进展,在解决它的理论,使用软玻璃流变模型和一个简单的流动性模型。我们也简要地把这些理论方法的上下文中的其他文献,包括弹塑性模型,剪切转变区理论,和分子动力学模拟。最后,我们讨论一些挑战,仍然开放的理论和实验一样。
2014-08-20 cond-mat.soft
The Role of Intramolecular Barriers on the Glass Transition of Polymers: Computer Simulations vs. Mode Coupling Theory
我们提出了一个简单的珠弹簧模型的分子内障碍的聚合物熔体的计算机模拟。通过系统地调整屏障的强度,我们研究了它们对玻璃化转变的作用。动态可观的模式耦合理论(MCT)的框架内进行了分析。临界非遍历性参数,临界温度和动力学指数的模拟数据的一致性拟合MCT渐近定律。这样得到的MCT $λ$指数从完全柔性链的标准值增加到接近刚性链的上限值。在类比与系统表现出高阶MCT转换,我们建议,所观察到的大$λ$ -值出现形式之间的相互作用的两个不同的机制动态逮捕:一般包装效果和聚合物的特定分子内障碍。我们比较模拟结果与数值解的MCT方程的聚合物系统,在聚合物参考相互作用网站模型(PRISM)的静态相关性。我们验证了由PRISM引入的近似满足模拟,具有相同的质量为所有范围内的调查屏障强度。数值解再现了模拟的非遍历性参数和临界温度对势垒强度的依赖性的定性趋势。特别地,在固定密度下,阻挡强度的增加增加了局部化长度和临界温度。然而,在刚性链的限制下,理论和模拟之间的定性一致性被打破。我们讨论了这一特点的可能起源。
2009-09-11 cond-mat.soft
Particle dynamics of a cartoon dune
在一个狭窄的水流通道中,实验观察了沙漠沙丘缩小模型的时空演化。粒子跟踪法表明,模型沙丘的迁移速度比单个颗粒的迁移速度小一个数量级。特别是,侵蚀率由爬行(低能量)和跳跃(高能量)粒子的可比贡献。跃移流率略大,而跃移粒子数比蠕动粒子数少一个数量级。跃移颗粒的速度场与驱动流体的速度场具有可比性。可以观察到,剪应力的空间分布在沙丘顶部的上游达到最大值,而其最小值位于沙丘的下游脚。颗粒跟踪法表明,夹带颗粒的沉积主要发生在这两个极值之间的剪切应力的区域。此外,它表明,最初的三角形堆演变到一个稳定的状态,具有恒定的质量,形状,速度和包装分数后,一个周转时间已经过去了。在这段时间内,最初接触的颗粒之间的平均距离达到大约沙丘基本长度的四分之一。
2009-11-04 cond-mat.soft nlin.AO nlin.PS
A foundational framework for the mesoscale modeling of dynamic elastomers and gels
本研究提出一种仅显式建模聚合物主链动态键合位点与交联点的降阶介观方法,在短链网络低加载速率场景下可复现分子动力学结果,计算成本降低90%,为动态聚合物介观建模奠定基础。
2024-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech