线性多孔粘弹性材料的互易定理
软凝聚态物质
2023-12-14 v1 流体动力学
摘要
在研究多相系统中粒子和内含物的输运时，我们通常关注总力与净速度等积分量。在此，我们推导了线性多孔粘弹性（PVE）材料的互易公式，该材料由可压缩的线性粘弹性相（即网络相）和渗透其中的粘性流体组成。作为互易定理的应用，我们解析计算了 PVE 材料中，在弹性网络相与牛顿流体相施加点力时，固定刚性球所受的随时间变化的净力。我们表明，流体相中的点力引起的球体净力演化的时间尺度与点力到球体的距离无关；相比之下，当点力施加于网络相时，力发展的时间尺度变得依赖于距离。我们讨论了在两种情况下，这些弛豫时间如何与由两相力学性质（如网络的泊松比、渗透率与剪切模量，以及流体粘度）及几何因素（包括球形内含物的大小及其与点力的距离）决定的物理时间尺度相关。本文提出的互易定理可广泛应用于涉及由粘性流体渗透的丝状网络构成的生物系统中细胞、细胞器与凝聚体的输运问题。
引用
@article{arxiv.2312.07620,
title = {Reciprocal theorem for linear poro-viscoelastic materials},
author = {Moslem Moradi and Wenzheng Shi and Ehssan Nazockdast},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.07620},
year = {2023}
}