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振荡剪切流下椭圆粒子稠密悬浮液中的取向冻结

软凝聚态物质 2022-03-09 v2

摘要

我们通过数值模拟研究了长宽比为 3 的椭圆粒子稠密悬浮液在振荡剪切流和施加压力下的流变响应。与各向同性粒子类似,我们发现振荡剪切流在大振荡应变下遵循 Cox-Merz 规则,但在低应变下不同,其粘度低于稳态剪切且具有较高的剪切堵塞堆积分数。然而,与各向同性情形(即圆盘和球体)不同,无摩擦椭圆粒子在小振荡应变下会在其初始取向构型中发生动力学冻结。我们通过从具有不同向列序参数和粒子平均取向的两种不同构型开始来阐明这一点。令人惊讶的是,在无摩擦情形下,整体取向在堵塞附近与流变响应解耦,流变仅由平均接触数和振荡应变控制。然而,具有更大的振荡应变或添加摩擦确实有助于系统逃离这些取向冻结态,这些状态在低应变下演化为与初始构型无关的无序态,而在大应变下为有序态。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.09408,
  title  = {Orientational arrest in dense suspensions of elliptical particles under oscillatory shear flows},
  author = {Zakiyeh Yousefian and Martin Trulsson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.09408},
  year   = {2022}
}