X-PDF

Введение. Основы механики сплошной среды

Поделиться статьей

1.1. Предмет и метод механики сплошной среды. Гипотезы механики сплошной среды. Свойства Скалярные и векторные поля. Силы и напряжения в сплошной среде. Тензор напряжений. Законы сохранения.

Механика сплошных сред (МСС) — раздел механики, в рамках которого исследуются движения и деформации газообразных, жидких и твердых тел.

В МСС полагают, что справедлива гипотеза сплошности: масса не сосредоточена в молекулах и атомах, а непрерывно распределена в пространстве, занятом физическим телом. Это позволяет не учитывать непосредственно детали молекулярной структуры среды, а использовать математическую модель непрерывного континуума [1], и применять аппарат дифференциального и интегрального исчисления. Такая модель называется моделью сплошной среды.

В МСС используется понятие геометрического пространства, обычно используется евклидово пространство, для которого можно ввести единую декартову систему координат, а расстояние между любыми точками Мi и Мj определяется по формуле:

, (1.1.1)

где xi , yi , z i и x j , yj , z j — декартовы координаты точек Мi и Мj .

При решении большинства задач МСС, следуя Ньютону, считается, что время не зависит от системы координат и течет для всех наблюдателей одинаково, независимо от того, где они находятся: дома, в поезде или в самолете. Такое время называется абсолютным.

В том случае, если физические свойства сплошной среды (агрегатное состояние, теплоемкость и др.) одинаковы и не меняются от точки к точке, то среда называется гомогенно й. Примерами таких сред могут служить чистые газы и жидкости, однородные кристаллы.

Критерием применимости модели сплошной среды является неравенство – условие сплошности среды:

, (1.1.2)

где l – характерный микроразмер (для газа — длина свободного пробега молекул, для кристалла – размер ячейки кристаллической решетки) . L – характерный макроразмер задачи (диаметр трубы или размер тела, обтекаемого потоком газа или жидкости).

Представленная информация была полезной?
ДА
59.33%
НЕТ
40.67%
Проголосовало: 1136

Многофазной, или гетерогенной, средой называется среда с разнородными включениями. В частности, к гетерогенным средам относятся пористые тела (роль включений играют поры, заполненные газом или жидкостью), газовзвеси (механические смеси газов с твердыми или жидкими частицами), эмульсии (смеси жидкостей с каплями других жидкостей) и др. В отличие от гомогенных сред условия сплошности для гетерогенных сред имеют вид:

, (1.1.3)

где а – характерный размер включения (например, радиус частицы пыли).

Фазой называется термодинамически однородная по свойствам часть термодинамической системы, отделенная от других фаз поверхностями раздела, на которых скачком изменяются некоторые свойства системы. В однокомпонентной системе разные фазы могут быть представлены различными агрегатными состояниями или разными полиморфными модификациями вещества. В многокомпонентной системе фазы могут иметь различный состав и структуру.

Таким образом, в МСС исследуются макроскопически е процессы в окружающем нас мире.

Помимо обычных материальных тел в МСС рассматриваются также особые среды – физические поля: гравитационные и электромагнитные, в том числе и поле излучения.

Обобщая сказанное, можно сформулировать основные гипотезы механики сплошной среды:

1. сплошная среда — континуум, в котором материя распределена сплошным (непрерывным) образом .

2. движение и деформация среды рассматривается в евклидовом пространстве .


Поделиться статьей
Автор статьи
Анастасия
Анастасия
Задать вопрос
Эксперт
Представленная информация была полезной?
ДА
59.33%
НЕТ
40.67%
Проголосовало: 1136

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram

ОБРАЗЦЫ ВОПРОСОВ ДЛЯ ТУРНИРА ЧГК

Поделиться статьей

Поделиться статьей(Выдержка из Чемпионата Днепропетровской области по «Что? Где? Когда?» среди юношей (09.11.2008) Редакторы: Оксана Балазанова, Александр Чижов) [Указания ведущим:


Поделиться статьей

ЛИТЕЙНЫЕ ДЕФЕКТЫ

Поделиться статьей

Поделиться статьейЛитейные дефекты — понятие относительное. Строго говоря, де­фект отливки следует рассматривать лишь как отступление от заданных требований. Например, одни


Поделиться статьей

Введение. Псковская Судная грамота – крупнейший памятник феодального права эпохи феодальной раздробленности на Руси

Поделиться статьей

Поделиться статьей1. Псковская Судная грамота – крупнейший памятник феодального права эпохи феодальной раздробленности на Руси. Специфика периода феодальной раздробленности –


Поделиться статьей

Нравственные проблемы современной биологии

Поделиться статьей

Поделиться статьейЭтические проблемы современной науки являются чрезвычайно актуальными и значимыми. В связи с экспоненциальным ростом той силы, которая попадает в


Поделиться статьей

Семейство Первоцветные — Primulaceae

Поделиться статьей

Поделиться статьейВключает 30 родов, около 1000 видов. Распространение: горные и умеренные области Северного полушария . многие виды произрастают в горах


Поделиться статьей

Вопрос 1. Понятие цены, функции и виды. Порядок ценообразования

Поделиться статьей

Поделиться статьейЦенообразование является важнейшим рычагом экономического управления. Цена как экономическая категория отражает общественно необходимые затраты на производство и реализацию туристского


Поделиться статьей

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram
Заявка
на расчет