Superadiabatic dynamical density functional theory for colloidal suspensions under homogeneous steady-shear
本文利用超绝热动力学密度泛函理论计算均匀稳态剪切下胶体悬浮液的稳态结构与粘度，并首次将其与Russel-Gast体相流变理论联系起来，实现向非均匀体系的推广。
2024-06-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Binary fluids under steady shear in three dimensions
本文用格子玻尔兹曼方法模拟了具有完全流体力学的二元混合流体在三维空间中的稳态剪切。相反，一些理论的情况下，在所有三个空间方向上的有限的相关长度达到一个动态的稳定状态。使用大型模拟，我们在适度高雷诺数下获得的表观标度指数与我们以前在2D中发现的相似。然而，在3D中，在低雷诺数下可能会出现不同行为的交叉：访问此区域需要比此处使用的更大的计算资源。
2007-09-14 cond-mat.stat-mech
Steady State of microemulsions in shear flow
本文用Ginzburg-Landau自由能方法研究了剪切流场中微乳液的稳态性质。给出了单圈近似下结构因子和时间关联函数的显式表达式。我们的研究结果预测的结构因子的四峰模式，这意味着同时存在的接口与两个不同的方向对齐。由于特殊的界面结构的时间相关器的非单调松弛也被发现。
2000-04-17 cond-mat.stat-mech
Internal energy fluctuations of a granular gas under steady uniform shear flow
研究了定常均匀剪切流状态下稀颗粒气体总内能的随机特性。最近的理论制定的波动有关的均匀冷却状态的分子系统的类比扩展。理论预测与分子动力学模拟的结果进行了比较。在弱非弹性的极限上发现了良好的一致性，而当非弹性增加时，观察到系统的和相关的差异。这种行为的起源进行了讨论。
2012-09-21 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium statistical mechanics of shear flow: invariant quantities and current relations
在对非平衡系统进行建模时，人们通常从微观动力学的定义开始，例如，在过渡率方面，然后推导出由此产生的宏观行为。我们解决一类稳态系统，即复杂的流体连续剪切流下的逆问题：如何外部施加的剪切电流影响流体的微观动力学？这个问题的答案可以用不变量的形式来表示，即在非平衡稳态中跃迁速率的精确关系，正如在最近的一封信[A. Baule和R. M. L. Evans，Phys. Rev. Lett. 101，240601（2008）]。在这里，我们提出了一个更教学性的帐户不变量和理论的基础上，被称为非平衡对应细致平衡（NCDB）。此外，我们还研究了在稳态下的跃迁速率与剪切流之间的关系。我们表明，波动关系的Gallavotti-Cohen型持有系统满足NCDB。
2009-11-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Inherent Rheology of a Granular Fluid in Uniform Shear Flow
与正常流体相比，剪切下的颗粒流体支持具有均匀温度和密度的稳定状态，因为碰撞冷却可以局部补偿粘性加热。结果表明，这种稳定状态的流体动力学描述是固有的非牛顿。因此，牛顿剪切粘度不能从均匀剪切流动的实验或模拟中确定。对于给定的非弹性程度，剪切粘度对剪切速率的完全非线性依赖性要求分析非定常流体动力学行为。用玻尔兹曼动力学方程的近似Grad解来阐明与Chapman-Enskog方法推导流体力学的关系
2004-04-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shear-Driven Diffusion with Stochastic Resetting
本文研究了线性剪切流与随机重置相互作用下的非平衡扩散动力学，通过微扰法推导出稳态概率分布，揭示了系统从扩散到超扩散的跨越、偏度的非单调行为及重置的能耗特征。
2024-10-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Green-Kubo formulas with symmetrized correlation functions for quantum systems in steady states: the shear viscosity of a fluid in a steady shear flow
对于一个处于稳态的量子系统，其热或粒子的恒定电流由连接到系统的两个储层之间的温度或化学电势差驱动，电流的涨落定理先前被证明导致电流的线性响应系数的格林-久保公式，该线性响应系数用电流密度算符的对称化关联函数表示。在这篇文章中，我们表明，对于一个量子系统在一个稳定的状态与一个恒定的系统上所做的工作率，在系统中诱导的量的涨落定理也导致格林-久保公式表示的对称关联函数的诱导量。作为一个例子，我们考虑流体在一个恒定的速度驱动的固体板运动的流体上方的稳定剪切流。
2012-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech hep-lat
The approach to steady state in microemulsions under shear flow
本文分析研究了以三元混合物微乳液相为代表的受驱扩散系统接近稳态的动力学过程。外部施加的领域是由一个平面Couette剪切流和问题的研究框架内的时间相关的Ginzburg-Landau模型。在自洽单圈近似下，导出了浓度涨落概率分布的Fokker-Planck方程，并精确求解，给出了系统动态关联函数的解析表达式。为了与实验工作进行比较，我们还显示了两种不同剪切速率的动态过程中不同时间的散射函数的灰度图。
2002-05-10 cond-mat.stat-mech
Comparison between step strains and slow steady shear in a bubble raft
我们报告的应力松弛后施加的步骤应变和应力松弛缓慢，连续应变在气泡筏之间的比较。一个气泡筏作为一个模型的二维泡沫，并在水面上的单层气泡组成。对于阶跃应变和连续应变，观察到应力增加和减少的周期。我们的重点是应力的分布减少，或应力下降。这项工作的动机是明显的分歧之间的准静态模拟流动泡沫和模拟泡沫连续应变。准静态模拟报告了比连续应变情况更大的平均应力降。此外，有证据表明，在准静态模拟的一般分歧的平均大小的应力下降，似乎只发生在稳定应变附近的特殊值的泡沫密度。在这项工作中，应用步骤应变被用作准静态模拟的近似。我们发现一般协议的平均应力降的应变率的依赖，但我们没有观察到的平均应力降的发散的证据。
2004-12-20 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
Structure in Sheared Supercooled Liquids: Dynamical Rearrangements of an Effective System of Icosahedra
我们考虑一个二元的Lennard-Jones玻璃形成，其超Arbellius动力学与简单稳态剪切下组织成二十面体的粒子的形成相关。我们将该玻璃形成体重塑为有效的二十面体系统[Pinney等人，J.Chem.Phys.143 244507（2015）]。从观察到的人口在每个稳定状态的二十面体，我们得到一个有效的温度，这是线性依赖于剪切速率的范围内考虑。剪切带形成后，体系分为高剪切速率区和低剪切速率区。在每种情况下获得的有效温度表明，低剪切区域对应于比高剪切区域显著更低的温度。取这些区域的有效温度的加权平均值（权重由区域大小确定）产生有效温度的估计值，该估计值与基于整个系统的全局中群集人口的有效温度相比很好。
2016-11-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Steady inhomogeneous shear flows as mechanical phase transitions
本文提出用“力学相变”框架，将非局域流体本构关系经积分因子映射为动力系统，以解释剪切条带及固—受剪熔体共存。
2024-11-18 cond-mat.stat-mech
Steady Periodic Shear Flow is Stable in Two Space Dimensions . Nonequilibrium Molecular Dynamics vs Navier-Stokes-Fourier Stability Theory -- A Comment on two Arxiv Contributions
Dufty、Lee、Lutsko、Montanero和Santos对定常剪切流进行了稳定性分析。他们的方法是基于可压缩和热传导的Navier-Stokes-Fourier模型。它预测的不稳定指数增长的长波长横向扰动的二维和三维流体。我们指出，专利稳定的二维周期性剪切流研究Petravic，Posch，和我们自己的矛盾，这些预测的不稳定性。稳定的稳态剪切流是基于非平衡分子动力学与简单的恒温器保持在两个空间维度的非平衡稳态。稳定性分析的失败仍然无法解释。
2012-03-24 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Steady shear flow thermodynamics based on a canonical distribution approach
本文用正则分布方法建立了一个描述剪切流的非平衡定态热力学模型。利用经典力学中的拉格朗日形式，基于运动标架中的能量，构造了剪切流的正则分布。从这个分布中，我们推导出埃文斯-汉利剪切流热力学，其特征在于热力学第一定律$dE = T dS - Q dγ$，该定律将能量$E$、熵$S$和剪切速率$γ$的微小变化与动力学温度$T$联系起来。我们的中心结果是系数$Q$由Helfand粘性矩给出。这种方法导致剪切流的热力学稳定性条件，其中之一是相当于$Q$的关联函数的积极性。我们强调的作用，需要维持稳定的剪切流在这种方法中的外部工作，并从理论上表明，其功率$\dot{W}$的合奏平均必须是非负的。引入随时间增加的非平衡熵，使得基于该熵的热量等于$\dot{W}$的平均值。用非平衡分子动力学模拟计算了二维多粒子系统的软核相互作用，得到了支持我们的解释的结果。
2003-12-10 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Steady state thermodynamics of ideal gas in shear flow
本文以类似热力学方式描述Coutte流中理想气体的全局能量交换，推导内能与状态参数的基本关系，提出极值原理决定稳定稳态，建立类似平衡态热力学的稳态热力学框架。
2023-07-28 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Measurements of the Yield Stress in Frictionless Granular Systems
我们进行了广泛的分子动力学模拟的二维无摩擦颗粒材料，以确定这些系统是否可以由一个单一的静态屈服剪应力。我们考虑边界驱动的平面剪切在恒定的体积和恒定的剪切力或恒定的剪切速度。在稳定流动条件下，这两个集合给出了相似的平均剪切应力与剪切速度的结果。然而，在堵塞附近，引发剪切流动所需的剪切应力可能与维持流动所需的剪切应力显著不同。我们进行了几次测量的剪切应力附近的流动的开始和停止。在固定剪切速度下，我们测量了零剪切速度极限下的平均剪切应力$Σ_{yv}$。在固定剪切力下，我们测量了长时间保持稳定流动所需的最小剪切应力$Σ_{yf}$。我们发现，在有限尺寸的系统$Σ_{yf} > Σ_{yv}$，这意味着有一个跳跃不连续的剪切速度从零到一个有限的值时，这些系统开始在恒定的剪切力流动。然而，我们的模拟表明，差异$Σ_{yf} - Σ_{yv}$，从而在剪切速度的不连续性，趋于零，在无限的系统尺寸限制。因此，我们的研究结果表明，在大系统的限制，无摩擦颗粒系统的特点是由一个单一的静态屈服剪应力。我们还监测这些系统施加剪切的短时间响应，并表明系统的填充分数和速度分布的形状可以强烈影响是否在短时间内的剪切应力超过长时间的平均值。
2005-12-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shear-Driven Flow of Athermal, Frictionless, Spherocylinder Suspensions in Two Dimensions: Spatial Structure and Correlations
本文采用数值模拟的方法研究了无热、无摩擦、软核二维球柱在固定体积和固定应变率$\dotγ$下受均匀稳态简单剪切驱动的流动。能量耗散是通过相对于均匀剪切的主体流体的粘性阻力，给出了具有牛顿流变学的非布朗悬浮液中的流动的简单模型。我们研究了剪切系统的空间结构，并计算了速度、粒子密度、粒子序参量和粒子角速度的关联函数。密度、阶数和角速度的相关性在干扰以下和干扰以上都是短程的。我们比较了系统的大小单分散颗粒的大小双分散颗粒的系统，并认为如何在空间秩序的差异，因为包装的增加，导致在全球范围内的序参量的差异。我们认为剪切的效果，最初良好有序的配置，并表明，在许多情况下，剪切行为破坏的顺序，导致相同的稳态合奏时，发现从随机初始配置。
2020-03-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamical solid-liquid transition through oscillatory shear
从一个理想的结晶状态，我们数值研究的非平衡动力学有序无序转变促进的应用程序的周期性剪切协议在低温下在二维和三维的模型系统。我们观察到一个连续的（2D）和不连续的（3D）从有序到无序的稳定状态的动态过渡。通过对大规模模拟结果的分析，我们发现非连续相变的非晶化机制类似于调幅分解。
2018-09-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Transport Far From Equilibrium --- Uniform Shear Flow
将BGK模型动力学方程应用于稳定均匀剪切流附近的空间非均匀状态。参考稳态的剪切速率可以很大，因此所考虑的状态包括那些远离平衡的状态。单粒子分布函数精确地计算到流体动力场梯度与参考状态下的值的偏差的一阶。得到了相应的非线性流体力学方程，并将输运系数确定为剪切速率的显函数。详细研究了线性流体动力学方程的谱，并讨论了与平衡涨落谱的定性差异。在长波长的不稳定性的条件进行了鉴定和讨论。
1997-05-14 cond-mat.stat-mech
Dynamical Heterogeneity in a Highly Supercooled Liquid under a Sheared Situation
在本研究中，我们进行了分子动力学模拟和研究动态不均匀性下的稳定剪切流的过冷液体。动态异质性可以用三个量来表征：相关长度$ξ_4(t)$、强度$χ_4(t)$和寿命$τ_\text{hetero}(t)$。我们通过粒子动力学的相关函数量化了所有三个量，即，四点相关函数，并推广到剪切条件。这里，为了定义局部动力学，我们使用两个时间间隔$t=τ_α$和$τ_{\text{ngp}}$ ; $τ_α$是$α$ -弛豫时间，而$τ_{\text{ngp}}$是Van Hove自相关函数的非高斯参数最大化的时间。我们发现，所有三个量（$ξ_4(t)$，$χ_4(t)$，和$τ_\text{hetero}(t)$）减少的剪切速率$\dotγ$的稳定剪切流的增加。对于时间间隔$t=τ_α$，获得缩放$ξ_4(τ_α) \sim \dotγ^{-0.08}$、$χ_4(τ_α) \sim \dotγ^{-0.26}$和$τ_\text{hetero}(τ_α) \sim \dotγ^{-0.88}$。定常剪切流抑制了非均匀结构，同时也抑制了动力学非均匀性的寿命。此外，我们的研究结果表明，$α$ -弛豫时间$τ_α$依赖的三个量符合那些在平衡。这意味着所有三个数量的动力学不均匀性可以映射到那些在平衡状态通过$τ_α$。
2011-11-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
General framework of the non-perturbative renormalization group for non-equilibrium steady states
本文详细介绍了非微扰重整化群（NPRG）方法，用于研究统计物理中的非平衡系统和临界动力学。一般NPRG框架研究非平衡稳态随机模型的阐述和基本技术的强调，主要是关于因果关系和伊藤的离散化的作用。我们分析了伊藤的处方在NPRG框架的后果，并最终提供了一个足够的正则化自动编码。此外，我们展示了如何建立一个超对称NPRG形式主义，强调时间反演对称问题，其超对称结构允许一个特别简单的实现NPRG中的因果关系问题是透明的。我们说明了两种方法的例子模型A内的导数展开近似在二阶，并检查它们产生相同的结果。
2011-11-18 cond-mat.stat-mech hep-th
Unified theoretical and experimental view on transient shear banding
致密乳液、胶体凝胶、微凝胶和泡沫都显示出以屈服应力为特征的静止时的固体状行为，高于该屈服应力，材料像液体一样流动。这种流化转变通常由涉及剪切带速度分布的持久瞬态流组成。据报道，完全流化的特征时间$τ_\text{f}$以剪切速率$\dot γ$和剪切应力$σ$的幂律衰减，其指数分别为$α$和$β$。引人注目的是，根据经验观察到这些指数的比率与描述这些复杂流体的稳态流动行为的Herschel-Bulkley定律的指数一致。在这里，我们介绍了一个连续模型，基于“自由能”的最小化，定量捕获所有的显着特征与这样的\textit{transient}剪切带。更一般地说，我们的研究结果提供了一个统一的理论框架来描述屈服应力流体的屈服过渡和稳态流动特性。
2019-10-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Renormalization of Systems with Non-equilibrium Critical Stationary States
本文介绍了一种适用于研究定态非平衡系统临界性质的重整化方法：动力学驱动的重整化群。通过计算粗粒度状态之间的重新标度的时间跃迁率，我们重新归一化了时间演化算子。得到的重整化方程耦合到一个平稳性条件，它提供了近似的非平衡态的统计权重的稳态配置中使用的计算。这样，我们就可以写出尺度变化下参数演化的递推关系，从中我们可以提取临界指数的数值。这个一般的框架允许系统的分析几个模型显示自组织临界性的相变和临界现象的通常概念。
1996-10-23 cond-mat.stat-mech
Shear transformation zone analysis of shear reversal during granular flow
实验测量的颗粒流的发病直接相比，预测的“剪切转变区”（STZ）理论的非晶塑性。STZ方程使得有可能，在粗粒度的水平上，将颗粒接触网络的各向异性和其动态演变，包括剪切反转下的接触网络方向的变化。STZ理论和实验表明定性协议的瞬态和稳态剪切力和速度分布在剪切和剪切反转的开始。
2010-08-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Critical behaviour of a fluid in a random shear flow: Renormalization group analysis of a simplified model
本文用场论重整化群研究了流体在强各向异性湍流混合作用下的临界行为。作为一个简化模型，考虑了非守恒标量序参量的弛豫随机动力学，耦合到具有指定统计量的随机速度场。速度采用高斯分布，时间为白色，关联函数的形式为$\propto δ(t-t') /|{\bf k}_{\bot}|^{d+ξ}$，其中${\bf k}_{\bot}$是波矢量的分量，垂直于所区分的方向（"流动方向“）。结果表明，依赖于指数$ξ$和空间维数$d$之间的关系，系统表现出各种类型的大尺度自相似行为，与重整化群方程的不同红外吸引不动点有关.存在一个新的，非平衡和强各向异性，类型的临界行为（普适性类）的建立，并计算相应的临界尺寸的二阶的双膨胀在$ξ$和$ε=4-d$（两个循环近似）。模型参数的最真实值（例如，$d=3$和Kolmogorov指数$ξ=4/3$）属于这一类。标度行为似乎各向异性的意义上说，与平行和垂直于流动的方向的关键尺寸是本质上不同的。
2006-07-02 cond-mat.stat-mech nlin.CD
