不可逆过程的热力学。四、 弹性和滞弹性理论

卡尔·埃卡特
物理学。版次。73,373–1948年2月15日出版

摘要

传统的固态理论基于两个错误的假设。一个是恒定放松(或标准)状态的原则。另一个是大松弛原理,由de Saint-Venant首先用数学公式表示。他的方程与黎曼方程基本相同,黎曼方程表达了几何在大范围内是欧几里得的条件。结果表明,对于应变几何,在小范围内的弛豫原理是足够的,然后应变几何变成三维黎曼几何。接下来,在不引入恒定松弛状态原理的情况下,发展了应变运动学。

因此,为建立经典滞弹性理论奠定了基础。首先表明,松弛状态的可变性使物质的密度与应变无关。因此,内能既取决于比体积,也取决于应变和熵。然后导出了熵增长率的表达式。像往常一样,这表明,但并不是唯一地决定耗散定律的形式。除了通常的粘性应力方程外,还导出了另一组方程,其中涉及定量描述物质滞弹性特性的参数。

这些结果用于推导理想各向同性滞弹性介质中畸变波和膨胀波的方程。当两个粘滞系数和两个滞弹性系数都消失时,这些就简化为此类波的通常方程。除了四个耗散系数外,各向同性滞弹性物质的特征是四个弹性模量,而不是各向同性弹性物质的两个弹性模量。因此,有八个参数的值可以调整以描述特定物质。当四个耗散参数不消失时,波的传播可以用五个弛豫时间来描述。因此,理想各向同性滞弹性物质的弛豫谱的复杂性与实际物质相同。

密度和应变的运动学独立性导致静水压力具有不同于单轴压力的动力学效应。这与实验相符,后者在产生滞弹性变形方面比前者有效得多。

  • 1947年11月4日收到

内政部:https://doi.org/10.1103/PhysRev.73.373

©1948美国物理学会

作者和附属机构

卡尔·埃克特

  • 加州大学圣地亚哥海洋物理实验室

另请参见

不可逆过程的热力学。一、简单流体

卡尔·埃卡特
物理学。版次。58, 267 (1940)

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第73卷,第。1948年2月4日

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