剪切增稠流体在简谐激励下的动态行为:实验研究
混沌动力学
2025-06-19 v1 流体动力学
摘要
剪切增稠流体在剪切应力下会变得更加粘稠,这使得它们在许多工程和科学应用中非常有用。然而,它们在法向力作用下的行为,尤其是在这些力以简谐方式施加时,人们了解得较少。在此,我们研究了剪切增稠流体在简谐激励下的动态响应。我们的实验装置包括一个连接到浸没在装有剪切增稠流体的容器中的振动板上的不平衡转子。我们监测了转子的速度、系统的位移以及剪切增稠流体的力。使用无剪切增稠流体的实验数据来识别系统参数,而对剪切增稠流体力的测量则揭示了其动态性质。通过比较有和无剪切增稠流体的响应,我们识别出三个行为区域:在共振前区域,剪切增稠流体力可忽略不计;在共振时,它起到显著的阻尼力作用;在共振后区域,它表现为一种开关力。总体而言,剪切增稠流体有效地降低了共振振幅。这些结果可以为包含剪切增稠流体的复杂结构的设计提供参考。
引用
@article{arxiv.2506.15431,
title = {Dynamic behavior of shear-thickening fluids under harmonic excitation: an experimental investigation},
author = {Mohammad Parsa Rezaei and Grzegorz Kudra and Krzysztof Witkowski and Grzegorz Wasilewski and Jan Awrejcewicz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.15431},
year = {2025}
}
备注
Publication submitted to the Mechanical Systems and Signal Processing