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非线性流变的 Kramers-Kronig 关系:1. 一般表达式与启示

软凝聚态物质 2024-03-12 v1

摘要

因果律导出了线性 Kramers-Kronig 关系(KKR),其通过积分变换将复模量 GG^{*} 的实部与虚部联系起来。利用非线性流变中 Boltzmann 叠加原理的多重积分推广及因果律,我们推导了非线性 KKR,其将第 nn 阶复模量 GnG_{n}^{*} 的实部与虚部相联系。对于 nn=3,我们得到了中幅平行叠加(MAPS)流变学中的非线性 KKR。MAPS 的一个特例是中幅振荡剪切(MAOS);我们得到了针对三次谐波 MAOS 模量 G33G_{33}^{*} 的 MAOS KKR;然而,对于一次谐波 MAOS 模量 G31G_{31}^{*} 不存在此类 KKR。我们在单模态 Giesekus 模型上验证了 MAPS 和 MAOS KKR。我们还探究了当积分域被截断至有限频率窗口时 MAOS KKR 的敏感性。我们发现:(i)由 G33G_{33}^{\prime} 推断 G33G_{33}^{\prime\prime} 比反向推断更可靠;(ii)对特定频率范围的预测约需超出预测频率范围一个数量级的数据;(iii)G33G_{33}^{\prime} 在高频处尤其易受影响产生误差。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.09984,
  title  = {Kramers-Kronig Relations for Nonlinear Rheology: 1. General Expression and Implications},
  author = {Sachin Shanbhag and Yogesh M. Joshi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.09984},
  year   = {2024}
}

备注

22 pages, 4 figures