强内聚颗粒凝胶在压缩下的本构行为
软凝聚态物质
2015-06-09 v3
摘要
利用新的实验数据进一步测试了一个用于描述固结强内聚颗粒凝胶压缩强度的简单且流行的本构模型。强内聚颗粒凝胶曾被描述为棘轮（孔隙）弹性，另一方面又被描述为在压缩下具有屈服应力，以至于同一组研究人员曾在不同时间使用过这两种描述。这种二分法是真实存在的，因为此类凝胶确实表现出一种迄今为止令人困惑的弹塑性二象性。这在部分上可以通过模量对浓度的强依赖性来解释，因为这导致了不可逆的体积应变硬化，即棘轮效应；但这只占很小一部分。真正的问题似乎在于，直到最近，大多数关于固结的工作都忽略了 Michaels 和 Bolger 在 50 多年前告诉我们要做的事情，即考虑壁面粘附，因为大多数内聚颗粒凝胶也具有粘附性。由于壁面粘附失效具有塑性特征，最简单的非线性弹性压缩强度模型可以与最简单的壁面脱粘模型相结合，从而产生一个近似的完整本构描述。此类描述在固结平衡详细建模中的应用实例可见参考文献 10-12。考虑壁面粘附的固结动力学是一个仍有待解决的重大建模挑战。
引用
@article{arxiv.1410.5280,
title = {The constitutive behaviour of strong cohesive particulate gels in compression},
author = {A. A. Aziz and R. Buscall and R. de Kretzer and M. Kristjansson and P. J. Scales and A. D. Stickland and H-E Teo and S. P. Usher and K. Keiding},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.5280},
year = {2015}
}
备注
The earlier extended abstract has been extended to a letter of 8 pages with 8 figs. Comments are most welcome (to RB). arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1408.0450