当您想到弦上的珠子时，想到什么？也许这是路易斯安那州新奥尔良的一条繁忙的街道，在狂欢节庆祝活动中，或者在夏令营中制作友谊手镯。或者，如果您有兴趣研究聚合物，则可能会考虑如何将一定力量应用于粘弹性流体时，流体开始看起来像弦上的珠子。让我们看一个使用Oldroyd-B聚合物的示例。
粘弹性流体
顾名思义，粘弹性流体是表现出弹性的流体。作为粘弹性流体变形，一定数量的力试图使其返回其未变形状态。这种流体的示例包括：
- 聚合物融化
- 油漆
- 蛋白质的悬浮液
油漆是一种类型的粘弹性流体。
ComsolMultiphysics®软件的5.6版在2020年发布的聚合物流模块包括粘弹性流体模型，您可以使用这些模型来说明流体的弹性并预测其施加的力，涂层均匀性和模具填充程度。
以下粘弹性流体模型包括聚合物流量模块：
- Oldroyd-B
- Gisekus
- Fene-P
- lptt
在这里，我们将重点介绍Oldroyd-B流体丝的模型结果，因为它由于表面张力效应而伸展。如果您想直接进入构建此模型的分步，请随时在此处下载：”粘弹性丝的珠子结构“。
在Oldroyd-B聚合物中建模表面张力效应
我们的示例模型从一个长长的，无伸直的细丝开始Oldroyd-B液。灯丝本身被建模为液体缸，其初始半径很小，并且该流量为轴对称。
Oldroyd-B流体被建模为牛顿液体中聚合物的稀溶液。聚合物本身的特征是两个物理参数：
- 粘度
- 休息时间
由于此问题是无量纲的，因此要模拟粘弹性细丝的动力学，我们将转向二小无尺度参数：
- Deborah编号（非二维聚合物溶液松弛时间）
- ohnesorge编号（惯性 - 毛细血管和粘性 - 毛细血管时尺度之间的比例）
建模结果
我们可以在下面显示的不同时间步骤中确定粘弹性细丝的演变，这与现有的实验和仿真结果非常吻合（请参阅教程模型文档中的参考文献1）。
灯丝的轮廓在0、20、30、100和300秒（从左到右）。
模型结果还向我们显示了最小灯丝半径作为时间的函数。这告诉我们的是，在灯丝迅速形成链条结构之后，螺纹的变薄缓慢。这种变薄的速率可以取决于表面张力效应和弹性力的平衡。
灯丝的最小半径是时间的函数。
有时比松弛时间大得多，粘弹性丝由几乎通过指数变薄的线连接的几乎球形滴组成。
我们还可以看到，当粘度特别低或高表面张力时，在串行结构的珠子中形成了卫星滴（尽管您需要用更细的网眼运行模型才能看到它们）。
无（右）和（左）卫星滴的粘弹性流体的细丝。
自己尝试
我们在这里直接跳过了结果，但是您可以通过从应用程序库下载文档和MPH文件来确切地学习如何构建粘弹性细丝模型的珠子结构。
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