第2章第2节作用于流体的力应力张量.ppt
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气象学与气候学;§2 作用于流体的力、应力张量; (2.19)---可以看成是力的分布密度。;3、质量力和面力的区别( ) ;问题;三、应力张量
1、一些符号和名词; 注意: ;2、应力张量的证明
设在流体中的一个点M,想象把它扩大一点,成为一个四面体
MABC,如图2-3。;2.21中含 的略去;上式又可以写成: ;所以, 应力矢 ;(2.27);根据张量运算的原则,就有: ;3、应力张量的性质
(1)应力张量是一个对称张量,已经证明: ;4、理想流体的应力张量
理想流体没有粘性,其切向应力为零,即: ;(2-3) ;5、静止流体
因为静止,则没有形变,即没用切应力,就同上面的理想流体
一样了,上述对理想流体的性质依然成立。;1、牛顿实验: 1687年,建立了此关系
实验(如书上P53图2.5); 如果想保持两板之间流体的这种速度分布,则必须给上板一个
与流速同向的推力(切向力),而给下板以一个与流速反向的固
定力;牛顿粘性定律;2、广义牛顿粘性假设;3.应力张量和形变速度张量(形变率张量)之间的关系 ;可见前面的牛顿粘性定律是(2---3)的一个特例。;(流体单位面积受到的总的表面力)=
(与粘性无关的部分,即流体的压力)+
(与粘性有关的部分,即流体的粘性应力);称为粘性应力张量。 ;4、牛顿流体
流体中流点的应力和变形速度间的关系满足广义
牛顿公式(2.36)的流体称为牛顿(粘性)流体。
如水和空气。
还有一些流体不满足(2.36)式,称为非牛顿流体,
如颜料、低温下的润滑油等,这些属于胶体化学。;总 结; End
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