浓密胶体硬球的启动剪切：应力、动力学与结构
软凝聚态物质
2017-07-10 v1
摘要
利用布朗动力学(BD)模拟、实验流变学和共聚焦显微镜，研究了模型硬球玻璃在施加稳态速率启动剪切过程中的瞬态响应。随着应变增加，玻璃最初表现出几乎线性的弹性应力增加，在屈服点出现应力峰值，然后达到恒定稳态。应力过冲对 Peclet 数 Pe 和体积分数 {\phi} 具有非单调依赖关系，这由可用自由体积以及结构弛豫与剪切平流之间的竞争决定。对剪切下结构性质的检查揭示了各向异性径向分布函数 g(r) 的增加，主要出现在速度-梯度(xy)平面，其在应力峰值后减小，但在稳态中仍保留显著各向异性。低速率对结构扭曲最小，而高速率显示出具有瞬态拉伸特征的扭曲。作为储能机制，粒子被困在畸变程度超过布朗弛豫所允许的笼中，而在较大应变下，由于平流粒子被迫离开笼，应力得以弛豫。即使在稳态下，高速率时仍观察到中间超扩散，这是剪切下笼连续破裂与重组的特征。
引用
@article{arxiv.1707.02138,
title = {Start-up Shear of Concentrated Colloidal Hard Spheres: Stresses, Dynamics and Structure},
author = {N. Koumakis and M. Laurati and A. R. Jacob and K. J. Mutch and A. Abdellali and A. B. Schofield and S. U. Egelhaaf and J. F. Brady and G. Petekidis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.02138},
year = {2017}
}