恒压稠密悬浮液的振荡剪切流：流变学与微观结构

振荡剪切已被广泛用于研究非稳态剪切下悬浮液的流变性质。此外，近期工作表明振荡流可改善稠密悬浮液的流动性。尽管多数研究在定容下进行，我们在此使用法向压力控制装置研究二维悬浮液的振荡剪切流。为刻画流变学，我们引入复宏观摩擦系数 $\mu^{*}$（遵循复黏度 $\eta^{*}$ 的约定）与剪切率平均黏性数 $J'$。通过数值模拟系统改变应变幅值 $\gamma_0$ 与 $J'$ 来研究稠密悬浮液的流变学与微观结构。我们研究由摩擦（$\mu_p=0.4$）或无摩擦（$\mu_p=0$）颗粒组成的悬浮液，发现当 $J' \to 0$ 时，复宏观摩擦与接触数（总接触数与滑动接触数）的临界值均随 $\gamma_0$ 减小而降低。对由摩擦颗粒组成的悬浮液，我们还发现临界（即剪切堵塞）体积分数 $\phi_c$ 随 $\gamma_0$ 减小而增大。在摩擦与无摩擦两种情形下，我们发现当 $\gamma_0$ 降至约 $0.33$ 以下时，逼近剪切堵塞的流变响应由黏性转为弹性。