用于主动液晶体和固体的两相流体动力学模型的高效数值方案
数值分析
2026-05-26 v1 数值分析
摘要
我们提出了几种线性、完全解耦的数值方案，具有一阶和二阶时间精度，用于描述主动液晶体溶液与各向同性固体基质耦合的新型 Q 张量基于的两相流体动力学模型。该模型源自广义 Onsager 原理，包含对总自由能耗贡献为零的非平凡项。我们证明，提出的解耦线性方案在离散层面上保持热力学一致性。在被动极限下，SGE-BDF1 和 SGE-PDG 方案在能量上是无条件稳定的，而 SGE-BDF2 方案在标准的有界性假设和足够大的稳定参数下，对修改能量是能量稳定的。我们进行了大量数值模拟，以探讨活动性和其他模型参数如何影响主动液晶流体-固体相互作用。最后，我们分析了解释观察到行为的物理机制，为理解约束在软体活性液晶流体的动力学提供了更深入的见解。
引用
@article{arxiv.2605.24758,
title = {Efficient Numerical Schemes for a Two-Phase Hydrodynamical Model of Active Liquid Crystals and Solids},
author = {Xuelong Gu and Guanghua Ji and Qi Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.24758},
year = {2026}
}
备注
38 pages