粘弹性介质中气泡的统一瑞利-普莱塞特型方程
流体动力学
2023-11-02 v1 软凝聚态物质
摘要
理解受限在粘弹性材料中的微气泡在超声压力驱动下的动力学,与从超声造影成像到超声辅助药物递送的多种生物医学应用相关。利用描述周围介质中质量与动量守恒的瑞利-普莱塞特(Rayleigh-Plesset)方程分析球形气泡的体积振荡。若干研究考虑了嵌入粘弹性介质中气泡的瑞利-普莱塞特方程扩展,但这些仅限于特定本构模型的选择和/或微小变形。在此,我们推导了一个统一方程,适用于具有任意复模量且能考虑大气泡变形的粘弹性介质中的气泡。为推导该方程,我们借用了有限应变理论的概念。我们通过将模型结果与已发表结果比较来验证我们的方法,并将其扩展以展示微气泡在任意粘弹性材料中的行为。特别地,我们使用我们的粘弹性瑞利-普莱塞特模型计算基准粘弹性液体和固体中的气泡动力学。
引用
@article{arxiv.2311.00484,
title = {A unifying Rayleigh-Plesset-type equation for bubbles in viscoelastic media},
author = {Alexandros T. Oratis and Kay Dijs and Guillaume Lajoinie and Michel Versluis and Jacco H. Snoeijer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.00484},
year = {2023}
}
备注
13 pages, 6 figures