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伪动量:起源和后果。 (英语) Zbl 1465.74018号

Z.安圭。数学。物理学。 72,第3号,第122号论文,25页(2021年); 更正同上,73,第5号,第189号论文,第1页(2022年)。
小结:讨论了伪动量平衡,并将其应用于简单弹性、理想流体以及不可拉伸杆和板的力学。本文提出了一个一般框架,其中,作用相对于位置、时间和材料标签的同时变化产生了动量、能量和伪动量的体积平衡定律和跳跃条件。详细讨论了填充固体的简单弹性示例。理想流体中的伪动量平衡表明了涡度、环流和螺旋度守恒,并且注意到沿物质回路的环流评估与断裂力学的J积分之间存在数学相似性。伪动量天平的积分,利用类比天平连续形式得出的奇异源公式,直接提供驱动受限非均匀弹性杆被动重构或运动的推进力。在具有转动惯量或弯曲能量的锥形薄板分类中,确定了守恒角动量和伪动量。

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74A99型 固体连续介质力学的一般性、公理学和基础
76A99型 基础、本构方程、流变学、非流体现象的流体动力学模型
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参考文献:

[1] Peierls,R.等人。;巴萨尼,F。;Fumi,F。;托西,议员,《光和声的动量和伪动量》,《国际物理学院学报》,“恩里科·费米”:凝聚态物质理论集锦,237-255(1985),阿姆斯特丹:荷兰北部
[2] Rogula,D.,连续介质与外场相互作用的Noether定理,Proc。可控震源。问题。,7, 337-344 (1966) ·Zbl 0152.43102号
[3] JD Eshelby,弹性奇异点上的力,Philos。事务处理。R.Soc.伦敦。A、 24487-112(1951)·Zbl 0043.44102号 ·doi:10.1098/rsta.1951.0016
[4] JD Eshelby;卡尼宁,MF;WF阿德勒;罗森菲尔德,AR;Jaffee,RI,连续介质力学中的能量关系和能量动量张量,固体的非弹性行为,77-115(1970),纽约:McGraw-Hill,纽约
[5] Eshelby,JD,弹性能量动量张量,J.Elast。,5, 321-335 (1975) ·Zbl 0323.73011号 ·doi:10.1007/BF00126994
[6] 兰道,LD;EM Lifshitz,《经典场论》(1971),牛津:佩加蒙出版社,牛津·Zbl 0043.19803号
[7] 埃里克森,JL,《关于线缺陷受力的评论》,Zeitschrift für angewandte Mathematik und Physik,46,S247-S271(1995)·Zbl 0829.73062号
[8] Rice,JR,《路径无关积分与缺口和裂纹应变集中的近似分析》,J.Appl。机械。,35, 379-386 (1968) ·数字对象标识代码:10.1115/1.3601206
[9] Cherepanov,GP,《连续介质中的裂纹扩展》,J.Appl。数学。机械。,31, 503-512 (1967) ·Zbl 0288.73078号 ·doi:10.1016/0021-8928(67)90034-2
[10] Rogula,D.,材料空间中的力,Arch。机械。,29, 705-713 (1977) ·Zbl 0372.73004号
[11] Herrmann,A.Golebiwska,《论连续介质力学的守恒定律》,国际固体结构杂志。,17, 1-9 (1981) ·Zbl 0445.73002号 ·doi:10.1016/0020-7683(81)90042-1
[12] Herrmann,A.Golebiewska,断裂力学中的材料动量张量和路径无关积分,国际固体结构杂志。,18, 319-326 (1982) ·Zbl 0479.73094号 ·doi:10.1016/0020-7683(82)90057-9
[13] Golebiwska-Herrmann,A.,《关于连续介质力学的拉格朗日公式》,《物理学A》,118300-314(1983)·Zbl 0519.73003号 ·doi:10.1016/0378-4371(83)90196-6
[14] Kienzler,R。;Herrmann,G.,《材料空间力学》(2000),柏林:施普林格出版社,柏林·Zbl 0954.74001号 ·doi:10.1007/978-3-642-57010-0
[15] Maugin,G.,《弹性中的材料不均匀性》(1993),伦敦:查普曼和霍尔出版社,伦敦·Zbl 0797.73001号 ·doi:10.1007/9781-4899-4481-8
[16] 佐治亚州Maugin,《配置力》(2011),博卡拉顿:CRC出版社,博卡拉顿·1234.74002兹比尔
[17] 佐治亚州莫金,《物质力量:概念和应用》,应用。机械。修订版,48,213-245(1991)·数字对象标识代码:10.1115/1.3005101
[18] Maugin,GA,(M^3)(材料流形力学)的最新进展,Theor。申请。机械。,28-29, 221-223 (2002) ·Zbl 1065.74003号 ·doi:10.2298/TAM0229221M
[19] O'Reilly,OM,《弦杆力学中的非线性问题建模》(2017),纽约:Springer,纽约·Zbl 1370.74001号 ·doi:10.1007/978-3-319-50598-5
[20] Gurtin,ME,《构形力作为连续介质物理的基本概念》(2000),纽约:Springer,纽约·Zbl 0951.74003号
[21] Podio Guidugli,P.,通过变分自变量实现配置平衡,界面自由边界,3223-232(2001)·Zbl 0994.35116号
[22] 油炸,E。;马萨诸塞州古尔丁;斯坦曼,P。;Maugin,GA,《构型力平衡的统一性》,《材料力力学》,25-32(2005),纽约:施普林格出版社,纽约·Zbl 1221.76039号 ·doi:10.1007/0-387-26261-X_3
[23] 拉贾戈帕尔,韩国;Srinivasa,AR,关于Eshelby能量动量张量在具有多种自然构型的材料中的作用,数学。机械。固体,10,3-24(2005)·Zbl 1104.74012号 ·doi:10.1177/1081286505035611
[24] Yavari,A。;JE马斯登;Ortiz,M.,《弹性力学中的空间和材料协变平衡定律》,J.Math。物理。,47, 042903 (2006) ·Zbl 1111.74004号 ·数字对象标识代码:10.1063/1.2190827
[25] Edelen,DGB,《弹性理论中变分论点的方面:事实与民间传说》,国际固体结构杂志。,17, 729-740 (1981) ·Zbl 0466.73015号 ·doi:10.1016/0020-7683(81)90083-4
[26] 佐治亚州莫金;Trimarco,C.,关于有限弹性混合变分原理的注记,Rendiconti Lincei Matematica e Applicazioni Serie 9,3,1,69-74(1992)·Zbl 0760.73025号
[27] 佐治亚州莫金;Trimarco,C.,非线性弹性中的伪动量和材料力:变分公式及其在脆性断裂中的应用,机械学报。,94, 1-28 (1992) ·Zbl 0780.73014号 ·doi:10.1007/BF01177002
[28] 宾夕法尼亚州Sturrock;Bershader,D.,等离子体波理论中的能量和动量,等离子体水磁学:第六届洛克希德磁流体动力学研讨会,47-57(1962),斯坦福:斯坦福大学出版社,斯坦福
[29] 吉尔伯特,IH;Mollow,BR,纵向弹性振动动量,美国物理杂志。,9, 822-825 (1968) ·数字对象标识代码:10.1119/1.1975155
[30] 布鲁尔,LJF,《论弦的动力学》,J.Eng.Math。,4, 195-202 (1970) ·doi:10.1007/BF01534879
[31] Knowles,JK公司;Sternberg,E.,关于线性和有限弹性力学中的一类守恒定律,Arch。定额。机械。分析。,44, 187 (1972) ·Zbl 0232.73017号 ·doi:10.1007/BF00250778
[32] Fletcher,DC,线性弹性动力学守恒定律,Arch。定额。机械。分析。,60, 329-353 (1976) ·Zbl 0353.73024号 ·doi:10.1007/BF00248884
[33] Hill,R.,《弹性静力学中的能量动量张量:对一般理论的一些思考》,J.Mech。物理学。固体,34005-317(1986)·Zbl 0581.73045号 ·doi:10.1016/0022-5096(86)90022-0
[34] Nelson,DF,Momentum,pseudo momention,and wave momention:走向解决Minkowski-Abraham争议,Phys。版本A,44,3985-3996(1991)·doi:10.1103/PhysRevA.44.3985
[35] Thellung,A。;Paszkiewicz,T。;Rapcewicz,K.,凝聚态物理中的动量和准动量,声子的Die Kunst,15-32(1994),纽约:Plenum出版社,纽约·doi:10.1007/978-1-4615-2455-72
[36] Eckart,C.,《流体动力学的变化原理》,《物理学》。流体,3421-427(1960)·Zbl 0101.18604号 ·doi:10.1063/1.1706053
[37] 纽科姆,W.A.:流体系统中的交换不变性。在:《应用数学专题讨论会论文集》第十八卷:磁流体和等离子体动力学,第152-161页(1967年)
[38] Bretherton,FP,《关于理想流体哈密尔顿原理的注记》,J.流体力学。,44, 19-31 (1970) ·Zbl 0198.58901号 ·doi:10.1017/S0022112070001660
[39] Salmon,R.,《哈密顿流体力学》,年。流体力学版次。,20, 220-256 (1988) ·doi:10.1146/annurev.fl.20.010188.001301
[40] Müller,P.,物理海洋学中的Ertel位涡定理,《地球物理学评论》。,33, 67-97 (1995) ·doi:10.1029/94RG03215
[41] 北帕迪。;莫里森,PJ,流体元素重新标记对称,物理学。莱特。A、 219287-292(1996年)·doi:10.1016/0375-9601(96)00472-0
[42] 本杰明,TB,《冲量、流力和变分原理》,IMA J.Appl。数学。,32, 3-68 (1984) ·Zbl 0584.76001号 ·doi:10.1093/imamat/32.1-3.3
[43] Maddocks,JH;Dichmann,DJ,杆动力学中的守恒定律,J.Elast。,34, 83-96 (1994) ·Zbl 0808.73042号 ·doi:10.1007/BF000424227
[44] Healey,TJ,非线性弹性环轴向运动的稳定性,Zeitschrift für angewandte Mathematik und Physik,47,809-816(1996)·Zbl 0861.73038号 ·doi:10.1007/BF00915277
[45] 麦金太尔,ME,《论“波浪动量”神话》,J.流体力学。,106, 331-347 (1981) ·Zbl 0471.76016号 ·doi:10.1017/S0022112081001626
[46] 《地球物理流体动力学中的Shepherd、TG、对称性、守恒定律和哈密顿结构》,《高级地球物理》。,32, 287-338 (1990) ·doi:10.1016/S0065-2687(08)60429-X
[47] Bühler,O.,《波浪和平均流》(2014),纽约:剑桥,纽约·Zbl 1286.86002号 ·doi:10.1017/CBO9781107478701
[48] 西科诺弗里,G。;DeSimone,A.,通过分析柔性机器人模型对蛇形运动的研究,Proc。R.Soc.A,47120150054(2015)·Zbl 1371.70027号 ·doi:10.1098/rspa.2015.0054
[49] Dal Corso,F。;米塞罗尼,D。;新墨西哥州普格诺;Movchan,AB;内华达州Movchan;Bigoni,D.,通过弹性能量释放的蛇形运动,J.R.Soc.Interface,14,20170055(2017)·doi:10.1098/rsif.2017.0055
[50] Guven,J。;JA汉娜;Müller,MM,《旋转裙和旋转锥》,新物理学杂志。,15, 113055 (2013) ·doi:10.1088/1367-2630/15/11/113055
[51] Guven,J。;Müller,MM,《纸张如何折叠:局部约束下的弯曲》,J.Phys。数学。理论。,41, 055203 (2008) ·Zbl 1131.74030号 ·doi:10.1088/1751-8113/41/5/055203
[52] Hill,EL,Hamilton原理和数学物理守恒定理,Rev.Mod。物理。,23, 253-260 (1951) ·兹比尔0044.38509 ·doi:10.1103/RevModPhys.23.253
[53] Rosen,J.,经典场论中的Noether定理,《物理学年鉴》。,69, 349-363 (1972) ·doi:10.1016/0003-4916(72)90180-7
[54] 巴巴索夫,BM;Nesterenko,VV,场论中的连续对称性,Fortschr。物理。,31, 535-567 (1983) ·doi:10.1002/prop.2190311003
[55] Lovelock,D。;Rund,H.,《张量、微分形式和变分原理》(1988),纽约:多佛,纽约·Zbl 0308.53008号
[56] Noether,E.,不变量问题,Transp。理论统计物理。,1, 183-207 (1971) ·Zbl 0292.49008号 ·doi:10.1080/00411457108231446
[57] Goldstein,H。;普尔,CP;Safko,JL,古典力学(2001),波士顿:Addison Wesley,波士顿·Zbl 1132.70001号
[58] 马萨诸塞州古尔丁;油炸,E。;Anand,L.,《连续统的力学和热力学》(2010),剑桥:剑桥大学出版社,剑桥·doi:10.1017/CBO9780511762956
[59] Eringen,AC,《连续介质力学》(1980),纽约:Robert E.Krieger出版公司,纽约·Zbl 0181.53802号
[60] Cermelli,P。;Fried,E.,《惯性对可变形固体中构型力的影响》,Proc。R.Soc.伦敦。A、 4531915-1927(1997)·Zbl 0939.74005号 ·doi:10.1098/rspa.1997.0103
[61] Markenscoff,X.,动态J,L,M积分的Eshelby推广,Comptes-Rendus Mécanique,334,701-706(2006)·doi:10.1016/j.crme.2006.10.006
[62] Nakamura,T。;Shih,CF;Freund,LB,基于动态断裂能量积分的计算方法,国际分形杂志。,27, 229-243 (1985) ·doi:10.1007/BF00017970
[63] 塞利格,RL;Whitham,GB,连续介质力学中的变分原理,Proc。R.Soc.伦敦。A、 305、1-25(1968)·Zbl 0198.57601号 ·doi:10.1098/rspa.1968.0103
[64] Kuz'min,GA,用涡流动量密度表示的理想不可压缩流体动力学,Phys。莱特。,96A,88-90(1983)·doi:10.1016/0375-9601(83)90597-2
[65] JA汉娜;Pendar,H.,《薄体动力学中的守恒量》,Phys。莱特。A、 380、707-711(2016)·Zbl 1349.74220号 ·doi:10.1016/j.physleta.2015.12.018
[66] Thiffeault,J.,动力系统的协变时间导数,J.Phys。数学。Gen.,34,5875-5885(2001)·Zbl 1001.70012号 ·doi:10.1088/0305-4470/34/29/309
[67] 凯西·J。;Naghdi,PM,《关于涡度的拉格朗日描述》,Arch。定额。机械。分析。,115, 1-14 (1991) ·兹伯利0841.35085 ·doi:10.1007/BF01881677
[68] 美国弗里希。;Villone,B.,Cauchy几乎被遗忘的三维不可压缩流欧拉方程的拉格朗日公式,《欧洲物理学》。J.H,39,325-351(2014)·doi:10.1140/epjh/e2014-50016-6
[69] Lamb,H.,流体动力学(1945),纽约:多佛,纽约
[70] Bennett,A.,拉格朗日流体动力学(2006),剑桥:剑桥大学出版社,剑桥·Zbl 1105.76002号 ·doi:10.1017/CBO9780511734939
[71] Cherepanov,GP,不变量积分及其在力学中的一些应用,J.Appl。数学。机械。,41, 399-412 (1977) ·Zbl 0389.73001号 ·doi:10.1016/0021-8928(77)90031-4
[72] 阿蒂尔根,AR,《位错力学和空气动力学之间的类比》,J.Appl。数学。机械。,77, 631-633 (1997) ·Zbl 0884.76010号
[73] 香港莫法特,缠结涡线的打结程度,流体力学杂志。,35, 117-129 (1969) ·Zbl 0159.57903号 ·doi:10.1017/S0022112069000991
[74] Yahalom,A.,通过Noether定理实现螺旋度守恒,J.Math。物理。,36, 1324-1327 (1995) ·兹比尔0824.76019 ·doi:10.1063/1.531123
[75] Kienzler,R。;Herrmann,G.,《关于基本梁理论中的材料力》,J.Appl。机械。,53, 561-564 (1986) ·数字对象标识代码:10.1115/1.3171811
[76] 比戈尼(D.Bigoni)。;Dal Corso,F。;Bosi,F。;Misseroni,D.,《作用在弹性结构上的类Eshelby力:理论和实验证明》,《力学》。材料。,80, 368-374 (2015) ·doi:10.1016/j.mechmat.2013.10.009
[77] 比戈尼(D.Bigoni)。;Dal Corso,F。;米塞罗尼,D。;Bosi,F.,扭转运动,Proc。R.Soc.A,47020140599(2014)·doi:10.1098/rspa.2014.0599
[78] O'Reilly,OM,《棒的物质动量平衡定律》,J.Elast。,86, 155-172 (2007) ·Zbl 1106.74035号 ·doi:10.1007/s10659-006-9089-6
[79] O'Reilly,OM,《弹性臂秤中Eshelby类力的一些观点》,Proc。R.Soc.A,47120140785(2015)·Zbl 1371.74177号 ·doi:10.1098/rspa.2014.0785
[80] JA汉娜;辛格,H。;Virga,EG,弹性杆中的部分约束奇点,J.Elast。,133, 105-118 (2018) ·Zbl 1415.74003号 ·doi:10.1007/s10659-018-9673-6
[81] 辛格,H。;Hanna,JA,《关于平面弹性、应力和材料应力》,J.Elast。,136, 1, 87-101 (2019) ·Zbl 1415.74035号 ·doi:10.1007/s10659-018-9690-5
[82] Hanna,JA,《关于变弹性及其在板和膜上应用的一些观察》,Zeitschrift für angewandte Mathematik und Physik,70,76(2019)·兹比尔1439.74167 ·doi:10.1007/s00033-019-1122-2
[83] Ozakin,A。;Yavari,A.,《热应力几何理论》,J.Math。物理。,51, 032902 (2010) ·Zbl 1309.74021号 ·数字对象标识代码:10.1063/1.3313537
[84] 马苏雷尔,R。;Roché,M。;利马特,L。;Ionescu,I。;Dervaux,J.,作为非整体向斜的弹性毛细管脊,Phys。修订稿。,122, 248004 (2019) ·doi:10.1103/PhysRevLett.122.248004
[85] Pesce,CP,《拉格朗日方程在质量明确依赖于位置的机械系统中的应用》,J.Appl。机械。,70, 751-756 (2003) ·Zbl 1110.74628号 ·数字标识代码:10.1115/1.1601249
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