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连续介质力学

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连续介质力学(Continuum mechanics)又称连续体力学,是物理学、特别的是力学当中的一个分支,是处理包括固体流体在内的所谓“连续介质”(continuous medium)或“连续体”(continuum,台湾也简称连体)宏观性质的力学,由法国数学家奥古斯丁·路易·柯西在19世纪提出。

基本假设

连续介质力学的最基本假设是“连续介质假设”:即认为真实的流体和固体,可以近似看作连续的、充满全空间的介质组成,各部分间无空隙(pore or empty)存在,物质的宏观性质依然受牛顿力学的支配。此外,描述此介质各物理量所引用的数学函数,也均为连续函数

此基本假设忽略物质的具体微观结构(对固体和液体微观结构研究,属于凝聚态物理学的范畴),而用一组偏微分方程来表达宏观物理量(如质量,速度,压力等)。这些方程包括:本构方程(constitutive equation,也称物性方程,描述介质性质的方程),和基本的物理定律(如质量守恒定律动量守恒定律等)。连续介质力学排除了微观及宏观宇宙,只适用于一般工程科学的中等尺寸材料或对象,并不适用于:分子碰撞、原子内部、星体间等之力学分析[1]

研究对象

主要分支学科

连续介质力学:研究连续介质的物理学 固体力学:研究固体连续介质(不受力时有固定的形状)的物理学 弹性理论:其固体在受到应力作用后,会恢复原来的形状
塑性理论:固体在受到相当大的应力后,产生的永久变形 流变学:研究在外力作用下,物体的变形和流动
流体力学:研究流体连续介质(其形状随容器而变化)的物理学 非牛顿流体
牛顿流体


基本分支学科:

应用分支学科和交叉学科:

参考文献