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最小功耗原理在粘弹性力学中的应用之二: 粘弹体的本构方程

已有 2263 次阅读 2021-2-27 16:36 |系统分类:论文交流

   在粘弹性力学中,把同时具有弹性和粘性两种不同机理变形的流变固体称为粘弹体。

本构方程是描述物质特性的方程,通常在固体力学中又称为物理方程或应力、应变关系,利用它可以将一类物质与另一类物质区别开来。本构方程描述的是物体中的应力(或应力率)与运动学变量(如应变或应变率)之间的关系,在一般情况下它还涉及热力学变量(如温度、熵……等)。由于真实物质的力学性能是多样化和复杂的,其数学抽象只能在一定条件下反映真实物质的某些主要特性,因此经数学抽象而得到的本构方程,实际上定义的是一种“理想物质”。但经过合理选择的“理想物质”,常常可以作为真实物质的极好近似。

现代连续介质力学的本构理论,是从一些基本公理出发,广泛地讨论物质的本构方程[1][2]。但对粘弹体而言,更为方便实的方法是从模型理论出发,导出粘弹体的微分型本构方程,或再从Boltzmann叠加原理出发导出它的积分型本构方程。由于粘弹性力学与弹性力学及塑性力学基本方程的区别,也就在于本构方程的不同,所以研究并确定各种粘弹体的本构方程,是建立粘弹性力学基本方程组的关键。求解粘弹性力学问题,实际上就是研究在给定的定解条件(包括边界条件及初始条件)下,如何求解粘弹性力学基本方程组的问题。

 

 

 

参考文献 

[1] 黄克智, 黄永刚. 固体本构关系. 北京: 清华大学出版社, 1999.

[2] 周筑宝. 最小耗能原理及其应用. 北京:科学出版社, 2001.




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