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冲击诱导的粘弹性弹跳器喷气:均匀延伸与应力

流体动力学 2026-01-29 v1

摘要

我们研究了由冲击力诱导的“弹跳器”喷气动力学,这种喷气在达到峰值延伸后会收缩。尽管这种运动具有强烈的延伸性且处于高度非平衡状态,但该喷气表现出简单且均匀的流变响应。为阐明其在以大Deborah数和Reynolds数 (De2.1×1013.3×103De \approx 2.1 \times 10^1 - 3.3 \times 10^3, Re2.8×1014.6×102Re \approx 2.8 \times 10^1 - 4.6 \times 10^2) 高延伸 regime 中的行为,我们使用高速测速和偏振应力成像技术,对由稀释的聚乊烯 (PEO) 溶液制成的喷气测量空间分布的速度和应力。发现弹跳器喷气在极端 DeDe 条件下具有两种均匀特征:一致的延伸速率空间分布以及在喷射运动期间几乎均匀的应力分布。这些均匀性质表明,看似复杂的喷气动力学实际上可以用具有均匀系数的本构模型有效描述。与几种粘弹性模型的比较表明,Voigt模型与测量数据最吻合,而单弹簧模型在弹性占主导时能捕捉本质行为。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.20558,
  title  = {Impact-induced viscoelastic bungee-jumper jets with uniform extension and stress},
  author = {Kyota Kamamoto and Asuka Hosokawa and Yoshiyuki Tagawa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.20558},
  year   = {2026}
}