振荡剪切下稠密胶体悬浮液的非线性响应：模式耦合理论与FT-流变学实验
软凝聚态物质
2015-05-20 v1
摘要
通过理论、实验和模拟相结合的方法，我们研究了稠密胶体悬浮液在大振幅振荡剪切流作用下的非线性响应。利用最近发展的描述外部流动下胶体悬浮液的示意性模式耦合型理论，计算了随时间变化的应力响应。对于有限应变振幅，该理论产生了以显著高次谐波贡献为特征的非线性响应。该理论的一个重要特征是预测了在足够强耦合下存在理想玻璃化转变，并伴随动态屈服应力的不连续出现。对于所考虑的振荡剪切流，我们发现屈服应力在决定随时间变化的应力响应的非线性方面起着重要作用。我们的理论发现得到了分散在水中的热敏核壳颗粒悬浮液的大振幅振荡(LAOS)实验（含FT-流变学分析）以及在二维二元硬圆盘混合物上进行的布朗动力学模拟的有力支持。特别地，理论预测了控制储能模量和损耗模量随应变振幅最终衰减的指数的非平凡值，这些值与模拟和实验结果高度一致。所提出的示意性模型中一组一致的参数能够共同描述线性模量、非线性流动曲线和大振幅振荡光谱。
引用
@article{arxiv.1010.2587,
title = {Nonlinear response of dense colloidal suspensions under oscillatory shear: Mode-coupling theory and FT-rheology experiments},
author = {J. M. Brader and M. Siebenbuerger and M. Ballauff and K. Reinheimer and M. Wilhelm and S. J. Frey and F. Weysser and M. Fuchs},
journal= {arXiv preprint arXiv:1010.2587},
year = {2015}
}