聚合物与蠕虫状胶束流体非定常流动中的剪切带化

我们从理论上研究了聚合物及蠕虫状胶束表面活性剂流体在非定常流动中剪切带的形成，重点关注阶梯剪切应力、阶梯剪切应变（或实际操作中的快速应变斜坡）以及剪切启动等实验常用方案。针对每种方案，我们进行了线性稳定性分析，以提供剪切带化发生的流体普适判据，延续了我们近期的快报工作 [Phys. Rev. Lett. 110 (2013) 086001]。在每种情况下，该判据仅取决于针对该方案实验测得的流变响应函数的形状，而与所涉材料的本构性质无关。（因此，我们的判据实际上适用于所有复杂流体，而不仅限于此处关注的聚合物流体。另一篇正在准备的手稿将探讨其在包括泡沫、稠密乳液、稠密胶体和微凝胶珠悬浮液在内的广泛无序软玻璃态材料类中的应用。）一个重要的预测是，即使在应力随应变率变化的本构曲线单调且稳态流动无带化的流体中，显著的带化现象也可能在这些方案的瞬态过程中出现。针对每种方案，我们提供了 rolie-poly 模型和 Giesekus 模型的数值结果以支持我们的预测。我们评论了 rolie-poly 模型捕捉观测到的实验现象的能力，以及 Giesekus 模型的失效之处。