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冲击下稠密悬浮液的有效黏性与弹性:迈向行走于悬浮液的建模

软凝聚态物质 2023-06-21 v4

摘要

采用耦合格子玻尔兹曼法-离散元法(LBM-DEM)及其简化模型,研究了冲击下稠密悬浮液的弹性响应。我们成功提取了作用于稠密悬浮液中冲击物的弹性力,该力即便在悬浮颗粒无渗流团簇时亦可存在。我们随后提出一个描述冲击物运动的简化模型,并通过比较简化模型解与LBM-DEM解证明了其适用性。进一步,我们阐明该简化模型的微扰分析可定量捕捉冲击物运动的短时行为。我们将此简化模型应用于足-弹簧-体系统对稠密悬浮液的冲击,这是实现于悬浮液上行走的最小模型。由于系统的弹簧力与悬浮液的刚度,足发生多次弹跳。我们还研究了跳跃运动的参数依赖性,发现随着弹簧刚度增大,多次弹跳受到抑制。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.13822,
  title  = {Effective viscosity and elasticity in dense suspensions under impact: Toward a modeling of walking on suspensions},
  author = {Pradipto and Hisao Hayakawa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.13822},
  year   = {2023}
}