Главная > Механика упругих тел
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

§ 3. Определяющие уравнения

К законам баланса импульса, момента импульса и термодинамики необходимо добавить определяющие уравнения, выражающие свойства среды. Эти уравнения должны связать и Но такая связь некоторым образом уже представлена диссипативным неравенством (2.7). Очевидно, определяющие уравнения не должны противоречить (2.7).

Диссипативное неравенство является ограничителем для определяющих уравнений потому, что в него входят лишь величины, внутренне присущие среде — там нет внешних воздействий. Поэтому, например, нельзя считать ограничителем неравенство Клаузиуса-Дюгема (2.3), в него входит тепловыделение

Заметим, что ограничителем выступает и закон баланса момента импульса — “причина” симметрии Ясно также, что в любом разделе механики континуума ограничителем может быть любой закон без внешних воздействий.

Термоупругим называется материал, в котором свободная энергия а и энтропия функции деформации С и температуры Тогда (2.7) принимает вид

Из (3.1) вытекает следующий набор результатов:

Вывод основан на том, что левая часть (3.1) — линейная функция скоростей , а эти скорости могут быть любыми. Условия (2.3) необходимы и достаточны для удовлетворения неравенства (3.1) [50,103]. Заметим, что неравенство (3.2) (выведенное, а не дополнительное) означает положительность тензора теплопроводности из (1.5).

Из (3.2) следует, что тензор напряжений

От соотношения упругости (9.6) это отличается лишь тем, что вместо дифференцируется свободная энергия на единицу объема в отсчетной конфигурации.

Дальнейшая конкретизация (3.3) требует задания А. Остаются в силе все рассуждения гл. 3 о виде потенциала, но добавляется температурная зависимость. Ограничимся случаем малых деформаций и малых изменений температуры температура в отсчетной конфигурации) — тогда можно представить А квадратичной формой со следующим выражением производной:

Здесь тот же тензор жесткостей что и в (3.10.2). Новый тензор а — второго ранга и симметричный — определяет нестесненную температурную деформацию

в изотропной среде с одним коэффициентом теплового расширения а.

При значительных изменениях температуры, но малых деформациях линейное соотношение (3.5) неприменимо. Замена его нелинейной зависимостью с подстановкой в (3.4) требует обоснования, поскольку не укладывается в рамки квадратичной аппроксимации свободной энергии.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru