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塑性还是粘性?软物质屈服行为的再评估

软凝聚态物质 2025-11-03 v1 介观与纳米尺度物理 材料科学

摘要

许多软胶凝材料,如膏体、凝胶、浓缩乳液和悬浮液,具有一个阈值应力,称为屈服应力,必须超过该应力才能引起永久变形或流动。在流变学中,术语“塑性流动”通常用于描述材料在超过屈服应力阈值后发生的连续流动(应变随时间无界增加)。然而,在固体力学中,塑性指的是不可逆但有限的、与速率无关的变形(应变不随时间演化)。此外,许多软材料表现出粘度分岔,这是一种显著的触变特征,这进一步使屈服应力的定义和解释复杂化。发生粘度分岔的阈值应力也被称为屈服应力,即使低于该阈值的变形并非纯弹性,而高于该阈值时,材料以恒定的剪切速率均匀流动。本文通过分析流变学和固体力学对塑性的观点,重新审视了这些关键问题。本文提出的见解旨在解决解释软胶凝材料流动时的某些术语歧义。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.27116,
  title  = {Plastic or Viscous? A Reappraisal of Yielding in Soft Matter},
  author = {Yogesh M. Joshi and Alexander Ya. Malkin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.27116},
  year   = {2025}
}

备注

33 pages, 11 figures