复杂流体中边缘断裂与剪切带化的相互作用

我们通过在 Johnson-Segalman 模型与 Giesekus 模型这两个本构模型中进行详细的模拟研究，从理论上探讨复杂流体中剪切带化与边缘断裂之间的相互作用。我们分别考虑底层本构曲线为单调与非单调的参数区间，使得体相流动（在无任何边缘效应时）分别为均匀与剪切带化。我们将边缘扰动程度与体相（或准体相）剪切带化的相图映射为流体-空气界面表面张力、该界面与流动池壁接触处的润湿角以及外加剪切率的函数。特别地，我们更详细地探讨了 Hemingway 等人（2018）最近公布的基本结果：边缘断裂的前驱体可诱导准体相剪切带化。我们也评估了剪切带化可诱导边缘断裂的解析预测，Skorski 与 Olmsted（2011）。尽管那是一项具有非凡早期洞察力的研究，但其对“基态”性质做了一些强假设，我们借助直接数值模拟对此进行检验。剪切带化可致边缘断裂这一基本预测仍然成立，但相边界发生了定性修正。