含热涨落和剪切边界条件的流固耦合随机欧拉-拉格朗日方法
软凝聚态物质
2023-02-28 v1 材料科学
摘要
引入了一种计算方法，用于研究复杂流体和软材料的流变特性。该方法允许一致地处理微结构弹性力学、流体动力学耦合、热涨落以及外部驱动的剪切流。物理系统采用欧拉和拉格朗日参考系的混合描述。微结构构型在拉格朗日参考系中表示。守恒量，如流体和微结构的动量，在欧拉参考系中表示。数学形式通过满足一致性条件的通用算子耦合这些不同的描述。热涨落通过根据统计力学原理引入的随机驱动场纳入形式中。为了研究材料在剪切作用下的流变响应，发展了广义周期边界条件，其中周期像相对于单胞发生位移以诱导剪切。为该形式发展了随机数值方法。作为方法的演示，给出了聚合物流体、脂质囊泡流体和凝胶状材料的剪切响应结果。
引用
@article{arxiv.0910.5739,
title = {Stochastic Eulerian-Lagrangian Methods for Fluid-Structure Interactions with Thermal Fluctuations and Shear Boundary Conditions},
author = {P. J. Atzberger},
journal= {arXiv preprint arXiv:0910.5739},
year = {2023}
}
备注
36 pages, 10 figures, stochastic computational methods for soft materials and complex fluids at microstructure level