基于贝叶斯推断的高岭土黏土悬浮液流变学理解
软凝聚态物质
2022-11-18 v2
摘要
泥浆是细颗粒（砂、粉砂和黏土）在水中的悬浮液。泥浆中黏土矿物的相互作用产生了复杂的流变行为，如屈服应力、触变性和黏弹性。在此，我们使用稳态剪切流变仪实验考察了高岭土黏土悬浮液（一种模型泥浆）的流动行为。对于不同的高岭土体积分数（），流动曲线均表现出屈服应力和流变滞后行为。进一步理解这些行为需要拟合现有的本构模型，但由于拟合参数众多，这具有挑战性。为此，我们采用贝叶斯推断方法——马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC），将实验流动曲线拟合到一个微观结构黏弹性模型。该方法使我们能够估计黏土悬浮液的流变性质，如黏度、屈服应力和弛豫时间尺度。固有弛豫时间尺度的比较表明，在相对较低的 下，高岭土黏土悬浮液具有强黏弹性和弱触变性，而在高 下几乎无弹性且呈纯触变性。总体而言，我们的结果为预测性模型拟合以提供自然材料和其他结构流体的流变行为阐明框架。
引用
@article{arxiv.2208.13846,
title = {Understanding the rheology of kaolinite clay suspensions using Bayesian inference},
author = {Ranjiangshang Ran and Shravan Pradeep and Sébastien Kosgodagan Acharige and Brendan C. Blackwell and Christoph Kammer and Douglas J. Jerolmack and Paulo E. Arratia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.13846},
year = {2022}
}