稠密悬浮液流变学中的应力激活约束

当固相分数变大时，将小颗粒分散在液体中会产生令人惊讶的行为：快速剪切使这些系统远离平衡，并可能导致黏度急剧增加（剪切增稠）甚至固化（剪切堵塞）。这些现象在特征起始应力以上发生，此时颗粒被迫进入摩擦接触。在此，我们通过模拟展示如何在一个框架内理解这一点，该框架将颗粒-颗粒接触处作用力的细节抽象为关于相对颗粒运动的一般应力激活约束。我们发现，尽管颗粒性质、表面化学和悬浮液体差异很大，仅关注影响接触处滑动和滚动的两个约束，就能定量重现实验观察到的剪切增稠行为。在此框架内，滑动和滚动摩擦系数等参数可各自视为具有不同物理或化学起源的一种或多种力的代用指标，而参数大小表明相关约束的相对重要性。通过这种方式，建立了一个新的联系，将宏观流变测量中可观测的特征与微观或纳米尺度性质所产生的约束类别连接起来。