振荡剪切下微分本构模型的谐波平衡法
软凝聚态物质
2024-08-21 v1 计算物理
摘要
谐波平衡 (HB) 是一种流行的 Fourier-Galerkin 方法，用于分析受周期性激励的动力学系统的非线性振动问题。我们调整 HB 以求解受大振幅振荡剪切流作用的非线性微分本构模型的周期稳态响应。通过将交变频率 - 时间方案纳入 HB，我们开发了一个名为 FLASH（Fast Large Amplitude Simulation using Harmonic balance 的缩写）的计算机程序，这使得将 HB 应用于任何微分本构模型变得便捷。我们通过考虑两个代表性的本构模型（即指数型 Phan-Thien Tanner 模型和非线性瞬态网络模型）验证了 FLASH。在准确性和速度方面，FLASH 优于通过时间步进法数值积分求解初值问题的传统方法，通常高出几个数量级。我们讨论了如何便捷地将 FLASH 扩展到其他非线性本构模型，这为模型校准与选择以及稳定性分析开辟了潜在的应用前景。
引用
@article{arxiv.2403.05971,
title = {Harmonic Balance for Differential Constitutive Models under Oscillatory Shear},
author = {Shivangi Mittal and Yogesh M. Joshi and Sachin Shanbhag},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.05971},
year = {2024}
}
备注
41 pages, 9 figures