Interacting Elastic Lattice Polymers: a Study of the Free-Energy of Globular Rings
我们引入并实现了一个Monte Carlo方案来研究聚合物在球形相中的平衡统计。它是基于一个模型的“相互作用的弹性晶格聚合物”，并允许一个足够好的采样长和紧凑的配置，一个必不可少的先决条件，研究自由能的缩放行为。通过模拟相互作用的自避免环在几个温度下的崩溃阶段，我们估计的体积和表面自由能。此外，从相应的熵指数$α-2$的估计，我们提供的证据表明，不像膨胀和$Θ$点环，超标度关系是不满意的球状环。
2014-06-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Dynamic buckling of an inextensible elastic ring: Linear and nonlinear analyses
细长的弹性物体，如柱子，在载荷作用下容易弯曲。虽然静态屈曲被很好地理解为一个分叉问题，但动态屈曲过程中形状的演变却很难研究。在正常压力下的弹性环已经成为一个理论和实验范例的动态屈曲与控制负载的研究。在实验中，将弹性环放置在肥皂膜内。当环外的膜被移除时，表面张力将环向内拉动，模仿外部加压。在这里，我们提出了一个理论分析，这个过程中进行后分叉分析的弹性环压力。这种分析使我们能够了解惯性、材料特性和载荷如何影响观察到的形状。特别是，我们结合直接数值解与后分叉渐近分析表明，惯性驱动系统向更高的模式，不能选择在静态屈曲。我们的理论结果解释了实验观察，不能被捕获的标准线性稳定性分析。
2020-05-13 cond-mat.soft
Local Density Fluctuation Governs the Divergence of Viscosity underlying Elastic and Hydrodynamic Anomalies in a 2D Glass-Forming Liquid
如果液体迅速冷却形成玻璃，它的结构弛豫会延迟，粘度会急剧增加。在两个维度上，即使在低温下，也会存在强烈的长波长波动，这使得难以评估微观结构弛豫时间。这封信表明，在二维玻璃形成液体中，相邻颗粒之间的相对位移产生与粘度成比例增长的弛豫时间。除了热弹性振动，流体动力学的波动被发现影响的长波长的动态，在长时间的限制，产生一个grammically发散扩散。
2019-12-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Elastic fluctuations as observed in a confocal slice
最近的共聚焦实验胶体固体激发了一个更全面的研究投影到一个二维共聚焦切片的三维波动。我们表明，投影晶体的有效理论显示了几个特殊的功能，如非标准指数的色散关系。我们提供了有效的二维弹性性能，使一个工作从切片的实验观察到三维弹性常数的解析表达式。
2012-07-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.data-an
Charged elastic rings: deformation and dynamics
通过高精度数值模拟和解析微扰计算相结合的方法，我们报道了带电弹性环的反直觉不稳定性，以及最低能量位形中正弦形变的持续性。我们还研究了带电环在随机扰动下的动力学演化，揭示了静电力对主频率的调制。在这项工作中提出的经典环系统的纯力学分析产生的洞察力的微妙的长程力量的组织和动态的问题。
2023-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Universal wrinkling of supported elastic rings
确定了一组精确可解的模型，描述了基片支撑的不可伸展弹性环在压缩下的起皱。由此产生的皱纹配置文件被证明是相关的屈曲状态的一个无支撑的环，因此是普遍的。封闭的解析表达式所产生的普遍形状，包括一对一的压力和张力之间的关系，这些出现。的分析预测同意数值延拓结果数值精度内，为一个大范围的参数值，到点的自接触。
2022-08-29 cond-mat.soft nlin.SI
Nonlinear Elasticity, Fluctuations and Heterogeneity of Nematic Elastomers
液晶弹性体实现了一种迷人的新形式的软物质，即传统的交联聚合物凝胶（橡胶）和液晶的复合物。这些{ \em固体}液晶汞齐，非常类似于它们的（常规的，流体）液晶对应物，可以自发地部分打破平移和/或取向对称性，伴随着新的软戈德斯通模式。因此，这些材料可以表现出非常规的弹性，其特征在于一些弹性模量的弹性强制消失。因此，对这种固体的恰当描述需要对经典弹性理论作必要的修改。在这项工作中，我们发展了一个{ \em旋转不变}，{ \em非线性}理论的弹性体的理想液晶弹性体的双相。我们表明，它的特点是软模式，对应于长波长的剪切变形的固体网络和旋转的方向场的组合。我们研究了这些软模的热涨落网络的不均匀性的存在下，并表明，它们导致了各种各样的异常弹性性质，如奇异的长度尺度相关的剪切弹性模量，发散的弹性常数的张开变形的指向矢，长尺度不可压缩性，普遍泊松比和非线性应力应变关系的任意小应变。这些长尺度的弹性性质是{ \em通用}的，由一个非平凡的零温度固定点控制，并构成了一个定性的崩溃的经典弹性理论在弹性体。因此，弹性体实现了稳定的“临界相”，其特征在于普遍的幂律相关性，类似于连续相变的临界点，但在整个相上延伸。
2007-09-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamical properties of different models of elastic polymer rings: confirming the link between deformation and fragility
我们报告了大量的数值模拟不同的模型的二维聚合物环的内部弹性。我们监测环的动力学行为作为包装分数的函数，以解决粒子变形对系统的集体响应的影响。特别是，我们比较了三种不同的模型：（i）最近研究的模型[Gnan \& Zaccarelli，Nat.Phys.15，683（2019）]，其中提供内部弹性的内部赫兹场作用在环的单体上，（ii）相同的模型，其中这种场对质心的影响被相反的力平衡，以及（iii）半-柔性模型，其中相邻单体之间的角势引起强烈的颗粒变形。通过对三种模型的动力学分析，我们发现，在所有情况下，系统的脆弱性和粒子的非球面性之间存在着直接的联系。在这三个模型中，只有第一个模型表现出异常的动力学行为的超扩散行为的均方位移和压缩指数松弛的密度自关联函数的形式。我们表明，这是由于内部弹性和每个环，这两者都是必要的成分，以诱导这种奇特的行为经常观察到的实验中的胶体凝胶自发产生的不平衡力的组合。这些发现加强了颗粒变形的作用，连接到内部弹性，在驱动致密的软颗粒的动态响应。
2021-06-04 cond-mat.soft
Thermal fluctuations and anomalous elasticity of homogeneous nematic elastomers
我们提出了一个统一的配方的旋转不变的非线性弹性的各种自发各向异性相，并用它来研究热波动的弹性体和自发各向异性凝胶。我们发现，在热力学极限均质弹性体是普遍不可压缩的，其特征在于由一个普遍的剪切模量比，并表现出异常的弹性控制的非平凡的低温不动点微扰在D=3- 10维。在三维空间中，我们做出的预测是渐进准确的。
2002-12-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Buckling of thermalized elastic sheets
结构和设备小型化的稳步发展已经达到了热波动相关的规模，因此了解这种波动如何影响其机械稳定性是很重要的。在这里，我们研究热化片材的屈曲，我们证明，热波动增加的临界屈曲载荷由于增强的尺度相关的弯曲刚度的片材是远远大于一个特征的热长度尺度。所得结果具有普遍性，适用于各种微观薄板。这些结果是特别相关的原子薄的二维材料，其中热波动可以显着增加临界屈曲载荷，因为在室温下的热长度尺度是纳米的顺序。
2020-05-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Critical fluctuations of elastic moduli in jammed solids
SANKEN, University of Osaka（大阪大学特别先进科学研究院）；Graduate School of Arts and Sciences, University of Tokyo（东京大学大学院人文社会系研究科）
研究了颗粒凝聚体中弹性模量的临界波动，揭示了其与声波瑞利散射的关系，为阻塞临界现象理论提供了理论基础。
2026-02-07 cond-mat.soft
Membrane Stretching Elasticity of Lipid Vesicle and Thermal Shape Fluctuations
测定模型脂膜的弯曲弹性模量的最广泛使用的方法之一是分析近球形脂囊泡的形状波动。米尔纳和赛峰给出了这种分析的理论基础。在他们的理论中，没有考虑拉伸效应。在本研究中，我们推广了他们的方法，包括后推导出的统计力学的囊泡的应用程序的拉伸效果。
2017-12-28 cond-mat.soft
Dynamic buckling of elastic rings in a soap film
当载荷快速施加到静止的弹性物体上或从静止的弹性物体上移除时，可能发生动态屈曲。与其静态对应物相比，动态屈曲提供了广泛的可访问模式，这取决于系统的参数和负载的动态。为了研究这些影响，我们认为实验的动态弹性环的肥皂膜的一部分时，突然删除的电影。施加到环上的张力的变化产生了一系列有趣的图案，这些图案在静态实验中无法轻易获得。取决于环的截面的纵横比，在剩余的肥皂膜的平面内或平面外发现高模式屈曲模式。奇怪的是，虽然需要惯性来观察这些非平凡模式，但所选模式并不依赖于惯性本身。这种模式的演变超出了初始的不稳定性进行了实验研究，并通过理论参数解释连接动力学模式选择和模式的增长。我们还探讨了动态加载的影响，并通过数值计算表明，通过施加与不稳定增长率竞争的加载速率，可以选择和控制所观察到的模式。
2020-05-13 cond-mat.soft
Effect of Thermal Undulations on the Bending Elasticity and Spontaneous Curvature of Fluid Membranes
我们放大了以前的论点，为什么平均曲率应被用来作为衡量的集成在计算流体膜的有效弯曲刚度进行弱背景曲率。最近推导出的球形形状的膜的波动，刚性恢复圆柱形曲率。采用曲线坐标，然后我们讨论任意形状的硬化，确认高斯曲率的弹性模量不重整化的波动的存在下，并首次表明，任何自发曲率也保持不变。
2000-04-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Pseudo-Casimir stresses and elasticity of a confined elastomer film
传统上，本体弹性体的弹性行为的研究是在经典橡胶弹性的基础上进行的，经典橡胶弹性将链视为热波动的，但忽略了交联的热波动。在这里，我们考虑一个不可压缩的平面弹性体膜的轴对称形状之间的两个大的硬共面基板，与膜的轴垂直的基板。我们解决的影响，热波动的交联上的自由能的弹性形变的系统，受到的要求，波动的弹性体不能脱离基板。我们研究的行为的变形自由能的一种情况下，刚性钉扎边界条件被施加到一类弹性波动的限制表面，和另一种情况下，相同的弹性波动进行软“胶合”的潜力。我们发现，可以有显着的偏离（定量和定性）从经典的橡胶弹性理论的预测时，弹性波动。最后，我们比较了弹性波动引起的吸引力部分或伪Casimir应力与受限但非弹性体系统中的标准热Casimir应力的特性，发现当施加刚性钉扎边界条件时，对于胶合势的情况，我们发现对涨落应力吸引部分的首阶修正与衬底间的间距成反比衰减。
2016-05-11 cond-mat.soft
Stress-stress fluctuation formula for elastic constants in the NPT ensemble
在计算机模拟中，有几个波动公式可用于从平衡关联函数计算弹性常数，但用于恒压模拟的波动公式收敛速度慢，不能用于确定局部弹性常数。为了克服这些缺点，我们推导出一个应力-应力波动公式的$NPT$合奏的基础上，在$NVT$合奏的已知表达式。我们通过计算简单的最近邻Lennard-Jones晶体的弹性常数，并与$NVT$系综中得到的结果进行比较，验证了$NPT$系综中的公式。对于局部和体积弹性常数，我们发现在两个合奏的模拟数据之间的一个很好的协议。为了证明新公式的有用性，我们将其应用于确定模拟脂质双层的弹性常数。
2018-05-26 cond-mat.soft physics.comp-ph
Statistical mechanics of nanotubes
该研究利用统计物理工具探讨热涨落对纳米管力学性质的影响，发现纳米管曲率引入了与径向涨落相关的特征弹性长度尺度，导致面内弹性模量和弯曲刚度在轴向与周向的重整化行为出现差异，并通过分子动力学模拟验证了结果。
2023-05-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Spontaneous Motion Generates Reversible Nonreciprocity in an Achiral Active Elastic Ring
Center for Soft Condensed Matter Physics and Interdisciplinary Research & School of Physical Science and Technology, Soochow University（苏州大学物理科学与技术学院软凝聚态物理与交叉研究中心）
该研究揭示自发旋转使无手性活性弹性环产生可逆的非互易机械响应，并阐明动力学状态选择非互易性、活性反馈控制临界放大的机制。
2026-10-07 cond-mat.soft physics.comp-ph
Coarse-Grained Methods for Heterogeneous Vesicles with Phase-Separated Domains: Elastic Mechanics of Shape Fluctuations, Plate Compression, and Channel Insertion
我们开发了粗粒颗粒的方法来研究具有相分离域的异质膜囊泡的弹性力学。我们进行模拟的被动形状波动和主动系统，囊泡受到两个板之间的压缩或插入到狭窄的通道。分析方法的开发映射粒子配置连续场与球谐表示。异质囊泡被发现表现出丰富的行为，其中的异质性可以放大表面两点相关性，降低压缩过程中的阻力，并增加囊泡在通道中的运输时间。所开发的方法提供了一般的方法，考虑到热波动，几何形状和相分离的作用，表征粗粒度的非均质系统的力学。
2023-02-27 cond-mat.soft
Packing of elastic rings with friction
我们研究了弹性细丝的变形限制在缓慢收缩的圆形边界，接触力与摩擦。我们使用弹簧网格模型进行计算，该模型的变形就像一根具有均匀弯曲刚度的不可伸展的细丝。在变形的早期，细丝的两个叶接触。如果摩擦系数足够小，则一个叶片在另一个叶片内滑动;否则，叶片一起移动或一个叶片将另一个叶片分叉。随后的变形序列是螺旋和分叉的混合物，主要是前者具有小摩擦，后者具有大摩擦。在摩擦为零的情况下，一个简单的模型预测了最大曲率和总弹性能分别与壁半径的-3/2和-2次方成比例。对于非零摩擦，弹性能量遵循类似的缩放，但由于具有一系列小曲率的分层和弯曲，前因子大8倍。对于摩擦系数大到1的情况，在外壁处有摩擦和没有摩擦的情况下，变形是定性相似的。大于1时，壁面摩擦情况由壁面附近的屈曲控制。
2021-09-21 cond-mat.soft
Fluctuations and correlations during the shear flow of elastic particles near the jamming transition
我们提出了一个数值研究的流动的一个组件的无摩擦软磁盘在零温度下，在附近和略高于堵塞密度。我们发现，一些流动特性，如接触或剪切模量的数量的波动，显示一个关键的行为，这是由接近堵塞点。然而，在准静态变形过程中的动力学相关性是非临界的，并且由系统尺寸决定。在有限的应变率，这些动态相关性获得一个有限的，应变率依赖的振幅，减少时，从上面接近堵塞点。
2010-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Contactless measurements of the elastic modulus of living cells using thermal fluctuations of atomic force microscope cantilever
提出一种利用AFM悬臂热涨落非接触测量活细胞弹性模量的方法，通过分析功率谱密度并对比刚性球体，结合弹性-流体动力学模型拟合频率偏移，成功确定了细胞在前三个共振频率下的弹性模量。
2025-04-30 cond-mat.soft
Contrasting the dynamics of elastic and non-elastic deformations across an experimental colloidal Martensitic transition
我们提出了一个框架，以隔离的作用，弹性和非弹性形变的实空间实验的固体-固体马氏体相变的检查。在微米尺度离子微凝胶胶体模型体系中研究了体心四方晶系（BCT）向体心正交晶系（BCO）的马氏体相变。非仿射波动，即，位移波动，不产生纯粹的弹性（仿射）变形，从实验中获得的粒子配置中检测。跟踪这些波动作为一个高度敏感的工具，在信号的马氏体相变的开始和精确定位粒子重排发生在几个粒子直径的长度尺度。与非仿射位移模式相关联的粒子重排在变换过程中变得越来越有利。支配变换的位移波动模式的性质被证明是不同于那些占主导地位的平衡晶体。我们表明，通过剪切形成的BCO微晶可能，显着，共存于同一样品内的局部重排所产生的。
2017-05-01 cond-mat.soft
Biaxial Deformations of Rubber: Entanglements or Elastic Fluctuations?
经典的橡胶弹性理论在大变形区域失效。其内在的物理机制一直是争论的焦点.在这项工作中，我们针对分别由Urayama 2和Kawabata 3合成的具有非常不同网络结构的三种不同聚合物网络的双轴应力-应变数据，测试了Xing、Goldbart和Radzi-hovsky 1最近提出的热弹性波动机制。我们发现，无论是双参数版本和单参数版本的XGR理论提供了令人满意的描述的弹性在整个变形范围内。为了进行比较，我们还使用Edwards和Vilgis的滑动链接模型拟合了相同的数据集，其中包含四个参数。两个理论的拟合质量被发现是可比的。
2010-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Shape fluctuations and elastic properties of two-component bilayer membranes
采用两亲性分子的粗颗粒模型研究了双组分双层膜的弹性性质。这里所考虑的两种两亲物的差别仅在于它们的长度。进行分子动力学模拟以分析双组分双层膜的形状波动并确定其弯曲刚度。的弯曲刚度和它的逆被发现是非单调函数的摩尔分数$x_{\rm B}$的较短的B-两亲物，因此，不满足一个简单的杠杆规则。双层的本征面积也表现出对$x_{\rm B}$的非单调依赖性和接近$x_{\rm B} \simeq 1/2$的最大值。
2004-12-16 cond-mat.soft
Shear-stress fluctuations in self-assembled transient elastic networks
专注于剪切应力波动，我们研究了一个简单的通用模型的自组装瞬态网络形成的排斥珠可逆桥接的理想弹簧。以$Δdt$为采样时间，以$t_*(f) \sim 1/f$为麦克斯韦弛豫时间（由弹簧复合频率$f$设定），从液体极限（$Δdx \gg 1)$）到固体极限（$Δx \ll 1$）系统地扫描无量纲参数$Δx = dt/t_*(f)$，其中网络拓扑被猝灭，并且需要$m$独立配置上的系综平均。推广以前的工作永久网络，它表明，剪切应力松弛模量$G(t)$可以有效地确定为所有$Δx$使用简单的平均表达式$G(t) = μ_A - h(t)$与$μ_A = G(0)$特征的正则仿射剪切变换的系统在$t=0$和$h(t)$（重新缩放）的瞬时剪切应力的均方位移作为时间的函数$t$。使用（重新缩放的）剪应力自相关函数$C(t)$将该关系与标准表达式$G(t) = C(t)$进行比较。这两个关系所需的$m$配置的下限。
2016-06-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluctuation-stabilized marginal networks and anomalous entropic elasticity
本文研究了虎克弹簧热网络的弹性性质。在纯粹的机械极限，这样的系统被称为具有消失的刚性时，他们的连接下降到一个临界，均衡值。在这项工作中，我们表明，热网络表现出非零的剪切模量$G$远低于均衡点，并且该模量表现出异常的，次线性的温度依赖性$T$。在均衡点，$G$随着$T$的平方根而增加，而我们发现$G \propto T^α$低于均衡点，其中$α \simeq 0.8$。我们发现，这种异常的$T$依赖性是熵的起源。
2013-08-12 cond-mat.soft
Fluctuation-induced forces between rings threaded around a polymer chain under tension
我们刻画了高分子链在外部张力作用下的涨落性质以及涨落引起的两个环分子之间的作用力。这个问题是相关的上下文中的波动诱导力在软物质系统，液体界面的功能和描述的聚轮烷和滑环材料的性能。我们进行分子动力学模拟的Kremer-Grest珠弹簧模型的聚合物和一个简单的环分子模型，在正则系综。我们研究的横向波动的拉伸链，作为一个功能的链拉伸和存在的环形螺纹分子。在恒温平衡下分析了链的涨落谱，并比较了两个环分子存在时的差异。对于位于固定距离的环，我们发现一个吸引力的波动引起的环之间的力，成正比的温度和衰减的环距离。我们的特点是这种力作为环的距离，链拉伸，环半径的函数和测量之间的差异的自由链的频谱和波动的链约束的环。我们还将模拟中发现的力的依赖性和范围与来自不同领域的理论模型进行了比较。
2016-09-07 cond-mat.soft physics.comp-ph
DNA Twist Elasticity: Mechanics and Thermal Fluctuations
半柔性聚合物的弹性性质在生物学中具有重要意义。有一些关于生物聚合物的实验，比如双链DNA，它可以扭曲和拉伸单个分子来探测它们的弹性。众所周知，热波动在确定分子弹性性质中起着重要的作用，但使用最简单的蠕虫状链模型（WLC）的波动带的扭转弹性问题的完整的理论处理仍然难以捉摸。在本文中，我们处理这个问题，首先采取机械的方法，然后将热效应的二次近似应用Gelfand-Yaglom（GY）方法计算波动的决定因素。我们的研究以受控的方式在力学和统计力学之间进行插值，并显示了热波动如何深刻地影响半柔性聚合物的弹性。本文的新结果是：1）详细研究了最小能量组态，给出了它们的能量和扭曲的显式表达式，以及这些组态的伸长与链的关系图。2)研究了能量在局部极小值附近的涨落，并用Gelfand Yaglom方法导出了拉伸扭曲聚合物自由能的近似解析公式。我们使用来自我们的机械方法的见解，建议计算方案，导致热波动的改善治疗。从推导出的公式，预测的WLC模型的分子弹性可以计算出与数值模拟和实验进行比较。
2010-11-30 cond-mat.soft math-ph math.MP
Elasticity, fluctuations and vortex pinning in ferromagnetic superconductors: A "columnar elastic glass"
研究了铁磁超导体中自发涡旋固体的弹性、涨落和钉扎。使用严格的热力学参数，我们表明，在理想化的情况下消失的晶体钉扎各向异性的长波长倾斜模量这样的涡旋固体消失相同，作为保证的基本旋转不变性。倾斜模量的消失意味着，到最低阶，相关的拉伸弹性被更软的曲率弹性所取代。这样做的效果是使自发涡旋固体定性地更容易受到热涨落和随机钉扎的无序效应的影响。我们研究这些影响，考虑到非线性弹性，在三维空间中，是很重要的，在足够长的长度尺度，并显示一个“柱状弹性玻璃”相的旋涡结果。这个阶段是由一个以前未研究过的零温度固定点控制，它的特点是弹性模量，具有普遍的强波矢量依赖任意长的长度尺度，导致非胡克弹性。我们认为，虽然无序的弱无序，柱状弹性玻璃是稳定的，对扩散的位错，因此是一个拓扑有序的{ \em弹性}玻璃。因此，各向同性磁性超导体的自发涡旋态的现象与传统的外场诱导混合态有质的不同。例如，对于弱外场$H$，磁感应强度{ \em普遍}与$B(H)\sim B(0)+ c H^α$和$α\approx 0.72$成比例。
2005-06-17 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Fluctuation assisted spreading of a fluid filled elastic blister
在这个理论和数值研究中，我们展示了如何空间扩展的波动可以影响和主导的动态的流体填充的弹性水泡变形到一个预润湿的固体基板。为了描述气泡动力学，我们开发了一个随机的弹性流体动力学框架，耦合粘性流，界面的弹性弯曲和来自环境的噪声。我们部署了一个缩放分析，以找到弹性流体动力学传播法$\hat R\sim {\hat t}^{1/11}$的直接模拟的毛细血管传播的滴，而在我们的模型中包含的噪声突出的动态加速显着$\hat R\sim {\hat t}^{1/6}$的局部曲率变化增强剥离的弹性界面从基板。此外，我们的分析确定了一个不同的标准之间的过渡确定性和随机传播制度，这是进一步说明了数值模拟。
2017-09-07 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Strain fluctuations and elastic moduli in disordered solids
最近，人们对使用视频显微镜技术来推断无序固体的局部力学性质的兴趣激增。一种常见的方法是使局部粗粒化体积中的粒子振动位移与最佳拟合仿射变形所产生的位移之间的差异最小化。然后，在假设该最佳拟合仿射变形张量的分量具有玻尔兹曼分布的情况下推断有效模量。在本文中，我们结合理论论证与实验和模拟数据，以证明上述并没有揭示信息的真实弹性模量堵塞的包装和胶体玻璃。
2015-08-24 cond-mat.soft
Impulsive correction to the elastic moduli obtained using the stress-fluctuation formalism in systems with truncated pair potential
众所周知，在距离r_cut处对势的截断通常意味着对势的一阶导数的压力和其他力矩的脉冲修正。取决于r_cut的截断也可能是相关的高阶导数理论上显示的玻恩贡献的弹性模量使用的应力波动形式主义在d维。专注于各向同性液体的剪切模量G必须消失的建设，预测的修正进行了测试，分别为二进制混合物和多分散Lennard-Jones珠，d=3和d=2维。
2012-08-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Fluctuations and Elastic Properties of Lipid Membranes in the Tilted Gel State: A Coarse-Grained Monte Carlo Study
我们研究的应力分布的档案和高度和厚度波动的脂质膜在倾斜的凝胶状态下的蒙特卡罗模拟的一个通用的粗粒度模型的脂质膜，再现了许多已知的性能DPPC双层。这些结果与流体膜的相应性质有关，并与结晶膜和六角膜的理论预测有关。一个引人注目的观察是，单分子层的自发曲率从流体到凝胶相改变了符号。在凝胶相中，长波长的高度波动被抑制，并且波动光谱是高度各向异性的。在倾斜的方向上，它携带与波纹相的波长兼容的软模式的签名，其出现在流体和凝胶状态之间的过渡区域中。在垂直于倾斜的方向上，厚度波动几乎完全被抑制，并且高度波动似乎由界面能支配，即，通过层外波动，达到几十纳米的长度尺度。
2010-02-23 cond-mat.soft
The mechanics of a chain or ring of spherical magnets
强磁体，如钕铁硼磁体，越来越多地被制造成球形。由于它们的偶极特性，这些球可以很容易地排列成长链，表现出弹性弦或杆的机械性能。虽然存在变形弹性杆的能量的简单公式，但不清楚它们是否也适用于球形磁体链。在本文中，我们使用离散到连续渐近分析，推导出一个连续模型的变形链的磁铁的能量的基础上，单个球体之间的静磁相互作用。我们发现，磁铁链的机械性能显着不同的弹性棒：而磁链和弹性棒支持弯曲的局部曲率的变化，非局部相互作用项也出现在能量公式的磁链。这个连续模型的能量链的磁铁是用来分析小变形的圆环磁铁，从而获得理论预测的振动模式的圆环磁铁。令人惊讶的是，尽管非局部能量项的贡献，我们发现，一个圆形的磁铁环的振动是由相同的方程，支配一个圆形的弹性环的振动。
2013-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft math.CA
Fluctuation spectrum of fluid membranes coupled to an elastic meshwork: jump of the effective surface tension at the mesh size
我们确定了一类复合膜：流体双层耦合到一个弹性网络，这是这样的网络的能量是一个功能$F_\mathrm{el}[A_ξ]$ \textit{not}的真实微观膜面积$A$，但一个\textit{smoothed}膜的面积$A_ξ$，这对应于该地区的膜粗粒度的网格大小$ξ$。我们发现，网状修改的膜张力$σ$低于和高于规模$ξ$，诱导张力跳跃$Δσ=dF_\mathrm{el}/dA_ξ$。我们的模型的预测帐户的波动谱的红细胞膜耦合到他们的细胞骨架。我们的结果表明，细胞骨架可能是在拉伸应力，这将提供一种手段来调节可用的膜面积。我们还预测了一个可观察到的张力跳跃膜装饰聚合物“刷”。
2003-06-30 cond-mat.soft
Anomalous elasticity, fluctuations and disorder in elastic membranes
出于自由悬浮的石墨烯和聚合膜在软和生物物质，我们提出了一个无张力的弹性片在热波动和淬火无序的存在下的详细研究。这份手稿是基于一份可追溯到1993年的广泛草案，该草案私下流传。它提出了一般的理论框架和计算细节的许多结果，其中部分形式已发表在简短的信件（乐Doussal和Radzihovsky 1992年）。原子薄石墨烯片的实验实现推动了这一迷人学科的复兴，使我们过时的预测及其详细的推导及时。为此，我们分析了统计力学的广义D维弹性“膜”嵌入d维使用自洽屏蔽近似（SCSA），这已被证明是前所未有的准确，在这个系统中，准确的三个互补的限制：d -->无穷大，D --> 4，和D=d。聚焦于临界“平坦”相，对于嵌入在三维中的均匀二维膜，我们预测其普遍的长度尺度相关的粗糙度、弹性模量指数和普遍的负泊松比为-1/3。我们还将这些结果扩展到短期和长期相关的随机异质性，预测各种玻璃状褶皱膜状态。最后，我们还预测和分析了一个连续的皱曲过渡的“幻影”弹性片材。我们希望SCSA理论的详细介绍将有助于自由悬浮石墨烯的进一步理论发展和相应的实验研究。
2017-08-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Elastic moduli fluctuations predict wave attenuation rates in glasses
无序引起的弹性波衰减是玻璃普遍低温特性的核心。最近的文献提供了相互矛盾的观点，在低频极限（$ω\!\to\!0$）的波衰减率$Γ(ω)$的缩放，并在其依赖于玻璃的历史和性能。一个理论框架-称为波动弹性理论（FET）-预测低频瑞利散射缩放在$d$空间维度，$Γ(ω)\!\sim\!γ\,ω^{d+1}$，其中$γ\!=\!γ(V_{\rm c})$量化的粗粒度的弹性模量的空间波动，涉及的相关体积$V_{\rm c}$，仍有争议。在这里，使用广泛的计算机模拟，我们表明，$Γ(ω)\!\sim\!γ\,ω^3$是渐近满足在两个维度（$d\!=\!2$）一旦$γ$解释系综-而不是空间-平均值，其中$V_{\rm c}$被取代的系统大小。在这样做，我们还建立了有限尺寸的整体统计的弹性模量是异常的，并与通用的$ω^4$软准定域模式的态密度。这些结果不仅有力地支持FET，但也构成了一个严格的基准粗粒化方法产生的弹性模量的空间分布的统计。
2021-02-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Fluctuations of ring polymers
我们提出了一个精确的解决方案的样品平均单体的分布，单体的环状聚合物的距离。对于非相互作用和弱相互作用模型，这些分布分别对应于反射贝塞尔桥和贝塞尔偏移下的面积分布，并且在尺寸d大于或等于2时是相同的。这个问题的对称性揭示了维度d和4减去d是等价的，因此描述一维布朗偏移的面积分布的著名艾里分布也描述了三维聚合物。对于一个自避免聚合物在D维，我们发现数值上的缩放平均距离的波动是几乎相同的尺寸2和3，以及描述的第一近似的非相互作用的漂移模型在5维。
2015-01-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.data-an
Network Model of Active Fluctuations of Thin Elastic Shells Swollen by Hydrostatic Pressure
针对压力稳定的主动弹性壳，提出网络模型，模拟局部主动收缩力，揭示压力拉伸引起的局部与整体形变耦合及统计特性。
2022-06-30 cond-mat.soft physics.comp-ph
Fluctuations of elastic interfaces in fluids: Theory and simulation
我们研究了弹性界面-膜-浸没在热激发流体中的动力学。这项工作包括三个组成部分：数值方法的发展，一个纯理论的方法，数值模拟。在发展数值方法时，我们首先讨论了界面和周围流体之间的动力学耦合。然后提出一个参数，概括了单弛豫时间格子玻尔兹曼方法的模拟流体力学界面，包括边界的弹性性质。概述了新方法的实施，并通过模拟球形气泡的静态行为和弯曲波的动态来测试。利用涨落耗散定理，解析地得到了热涨落膜的平衡频率功率谱和激励的关联函数。同时，推导了膜粗糙化的非平衡标度性质，得到了描述界面生长的标度律W^2（L，T）=L^3 g[t/L^（5/2）]，其中W，L和T分别为界面宽度，系统线性尺寸和温度，g为标度函数.最后，模拟了热脉动膜的现象，并恢复了频率功率谱，证实了波动的关联函数的衰减。作为波动的弹性界面的进一步数值研究，非平衡制度再现初始化系统作为一个界面浸没在热预激发流体。
2000-06-14 cond-mat.soft nlin.CG
Topological interactions in DNA catenanes
利用Gauss不变量作为拓扑守恒的极小模型，研究了DNA链状结构（多链DNA环）的弹性。得到了有效弹性自由能随不同环上链段间距离$R$的变化关系。如果发现$R\gg R_{G}$（$R_{G}$是无规行走环的回转半径），则在大距离处的非谐部分作为$R^{4}$增长，而对于$R\ll R_{G}$，相互作用是强排斥的。以吸引相互作用为主导作用，导出了不同环上链段间距离的分布函数，该分布函数与DNA链烷电子显微照片的实验结果定性一致（S. D. Levene等人，J. 69，277，1995）。
1997-11-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Numerical modeling of static equilibria and bifurcations in bigons and bigon rings
在这项研究中，我们探讨了一个bigon和bigon环的力学从实验和数值模拟相结合。bigon是一个简单的弹性网络，由两个最初的直条组成，它们在每一端通过固定的交叉角相互交叉。bigon环是一种由一系列bigon排列成环的新型多稳态结构。我们发现，一个bigon环通常包含几个稳定态族，其中之一是一个多重覆盖环，这类似于带锯刀片的折叠行为。为了模拟bigons和bigon环，我们提出了一个数值框架，结合现有的几种技术来研究由薄条组成的弹性网络的力学。每个条带被建模为基尔霍夫杆，整个条带网络被配制为两点边值问题（BVP），可以通过通用BVP求解器来解决。结合数值延拓，我们应用数值框架研究了bigon和bigon环的静态平衡和分岔。数值计算和实验结果都表明，带的交叉角和截面的纵横比对双子的双稳性和双子环的多稳性有影响，而多稳性又取决于环中双子胞的数目.数值结果进一步揭示了bigon环中各种稳定态之间有趣的联系。我们的数值框架可以应用于一般的弹性杆网络，可能包含柔性关节，不同长度的自然弯曲条等。折叠和多稳态行为的bigon环可能会启发设计新的可展开和变形结构
2021-05-24 cond-mat.soft
Elastic properties of polycatenane chains and ribbons
University of Prince Edward Island（爱德华王子岛大学）
研究多链环状分子链和带的弹性质，通过模拟发现力与扭矩的相互作用影响链的伸长和扭转刚度。
2025-12-20 cond-mat.soft
Dynamic Crossover to Tricriticality and Anomalous Slowdown of Critical Fluctuations by Entanglements in Polymer Solutions
我们已经进行了准确的动态光散射测量的聚苯乙烯在环己烷中的聚合物分子量范围从200，000到1140万的溶液的临界分层点附近。已经观察到两种动态模式，“慢”和“快”，这是由浓度的临界波动的扩散松弛和与聚合物链的缠结网络相关的粘弹性松弛之间的耦合引起的。与粘弹性模式的耦合导致非耦合扩散模式之上的临界模式的额外减速。通过实施交叉从临界到θ点三临界行为的静态和动态性能，我们能够提出一个定量描述的现象，并获得缩放的粘弹性参数作为分子量的函数。
2002-05-31 cond-mat.soft
Dynamics and Rheology of Ring-Linear Blend Semidilute Solutions in Extensional Flow: Modeling and Molecular Simulations
我们使用布朗动力学（BD）模拟和单分子实验研究的拓扑约束和流体动力学相互作用的影响，在重叠浓度的环状线性聚合物共混物的解决方案的动力学和流变学。我们发现模拟和实验之间的协议，在溶液共混物中的环表现出大的构象波动，包括在启动的流动和翻滚和坦克踩踏在稳态的延伸过冲。环状聚合物的波动随着线性聚合物的共混分数的增加而增加，并且在环状Weissenberg数$\textrm{Wi}_R \approx 1.5$处达到峰值。与此相反，线性和环状聚合物在纯溶液中显示出在临界线圈拉伸Weissenberg数$\textrm{Wi} = 0.5$波动的峰值。BD模拟表明，在启动的流动的延伸超调是由于流动引起的分子间的环状线性聚合物钩，而在稳态的波动主要是由分子间的流体动力学相互作用（HI）。这是支持模拟的双分散线性聚合物溶液共混物，这表明类似的趋势，在环和线性聚合物之间的构象动力学与匹配的轮廓长度。与BD模拟相比，单分子实验定量地显示出更大的波动，这可能是因为实验是在具有更强拓扑约束的更高分子量聚合物上进行的。为此，我们已经提前了解的拓扑相互作用和分子间HI半稀环线性聚合物共混物溶液的动力学的影响。
2021-04-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Soft random solids and their heterogeneous elasticity
通过硫化理论研究了软随机固体弹性性质的空间不均匀性。软随机固体的\emph{structure}中的空间异质性是其合成时锁定的波动的结果，这也带来了其\emph{elastic properties}中的异质性。硫化理论研究随机固体形成体系的半微观模型，应用复型场论处理其淬火无序和热涨落。软随机固体的弹性形变被认为是硫化理论中包含的波动的Goldstone扇区所描述的，与液体到随机固体转变相关的自发对称性破缺的微妙形式相关。由此产生的自由能，这戈德斯通部门可以重新解释为所产生的弹性介质与淬火无序的现象学描述。通过这种比较，我们得到了软随机固体弹性的淬火无序的统计，在残余应力和Lamé系数场。特别是，有很大的残余应力在平衡参考状态，和涉及的残余应力的无序eradicators被发现是长程的，并由一个通用的参数，也给出了平均剪切模量。
2010-04-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Elastic turbulence in two-dimensional cross-slot viscoelastic flows
我们报告的证据不规则的非定常流动的二维聚合物解决方案的情况下，在十字槽的几何形状使用数值模拟的Oldrophil-B模型。通过探索过渡到随时间变化的流动与流体弹性和聚合物浓度，我们发现周期性行为接近不稳定阈值和更复杂的流动在较大的弹性，与实验结果一致。对于足够高的弹性，我们得到的动力学指向弹性湍流，与时间谱的速度波动表现出幂律衰减，指数在-3和-2之间，和概率密度函数的速度波动，弱偏离高斯性，而高非高斯尾巴的本地加速度。
2021-02-04 cond-mat.soft nlin.CD physics.flu-dyn
Criterion for purely elastic Taylor-Couette instability in the flows of shear-banding fluids
在过去的二十年里，人们已经用各种方法研究了剪切带流动，如流变仪、测速仪和流动双折射。在胶束溶液中，收集的许多数据表现出无法解释的时空波动。最近，有人提出，这些波动起源于一个纯粹的弹性不稳定性的流动。在圆柱形Couette几何形状，不稳定性是让人想起泰勒样的不稳定性粘弹性聚合物溶液中观察到的。在这封信中，我们描述了纯弹性泰勒-库埃特不稳定性的准则应如何适用于剪切带流动。我们推导出三类剪切带流与弯曲流线，根据其稳定性。
2011-08-12 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Faster strain fluctuation methods through partial volume updates
弹性系统的力学响应在空间上是不均匀的，这对分子模拟提出了特殊的挑战。对系统大小和形状的热波动进行采样的标准方法是通过一系列均匀变形来进行的，其幅度可能受到其最坚硬部分的严格限制。在这里，我们提出了一个蒙特卡罗算法，旨在规避这一困难，这可能是禁止在许多现代感兴趣的系统。通过单独变形随机选择的子体积，它自然地根据固有的不均匀性分布自发弹性波动的幅度。我们详细描述了这种“切片移动”的实现方式，是符合细致平衡。以交联聚合物的随机网络为例说明了它们的实际应用。
2009-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Local elastic properties of polystyrene nanocomposites increase significantly due to non-affine deformations
通过分析局域密度涨落，研究了掺杂SiO2纳米粒子的聚苯乙烯的局域弹性性质。密度波动建立从粗粒度的分子动力学模拟进行MARTINI力场。聚苯乙烯刚度的显着增加，揭示了从纳米粒子的特征范围内的1.4 nm，而聚苯乙烯密度饱和的体积值在显着更短的距离。聚合物局部弹性性能的增强归因于1 nm以下长度尺度的非仿射变形效应，并通过具有可变无序强度的随机矩阵模型进一步证实了这一点。
2022-01-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft physics.comp-ph
Self-contact and instabilities in the anisotropic growth of elastic membranes
我们研究了在圆周方向生长的薄盘和环的形态。最近的分析结果表明，这种生长会产生对称的过量视锥细胞（e-视锥细胞）。我们研究了考虑自接触和弯曲应力的解的稳定性。我们发现，与以前的解析解中所假设的相反，在临界增长因子之外，没有对称的\textit{e}锥解是能量最小的。相反，我们得到的斜E-锥的解决方案具有较低的能量，其特征在于一个偏角和重复的螺旋缠绕与增长。这些结果被推广到具有不同厚度的圆盘和具有不同半径的孔的环。
2010-09-20 cond-mat.soft physics.bio-ph
