ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Система частиц и контивуум из "Механика сплошной среды " Механика сплошной, среды (МСС) является разделом теоре тической физики, в котором изучаются макроскопические движе ния твердых, жидких и газообразных сред. В ней вводится фунда ментальное понятие материального континуума и полевые характе ристические функции, определяющие внутреннее состояние движение и взаимодействие частиц среды, взаимодействия между различными контактирующими средами. Для этих функций устанавливаются конечные, дифференциальные и другие функциональные уравнения, представляющие физические свойства среды и законы сохранения массы, импульса и энергии определяются начальные и граничные условия, при которых все характеристические функции могут быть найдены чисто математическими методами. [c.5] Исторически МСС развивалась параллельно с аналитической механикой системы материальных точек и абсолютно твердого тела. Но ее основные понятия полей плотности массы, векторов перемещения и скорости среды, тензоров внутренних напряжений, деформаций и скоростей деформаций, плотности кинетической и внутренней энергии и энтропии, а также законы сохранения не могут быть получены как следствия из аналитической механики и термодинамики. [c.5] МСС имеет свою независимую аксиоматику, свои специфические экспериментальные методы изучения свойств реды и развитые математические методы она позволяет с удивительной точностью предсказывать макроскопические явления в природе, анализировать и выбирать параметры различных проектируемых аппаратов, сооружений, конструкций и процессов. МСС — обширная и очень разветвленная наука, включающая теорию упругости, вязко-уггругости, пластичности и ползучести, гидродинамику, аэродинамику и газовую динамику с теорией плазмы, динамику сред с неравновесными процессами изменения структуры и фазовыми переходами. Естественно, что литература по всем этим разделам МСС, ее приложениям в машиностроении, строительстве, металлургии, горном деле, исследованиях строения Земли и космоса, прогнозированию землетрясений, погоды, приливов и многим другим приложениям очень обширна. [c.5] Подробное изложение аэрогидродинамики, теории упругости, пластичности и других разделов МСС должно в различных вариантах читаться в специальных курсах лекций в зависимости от специализации. [c.6] Метод инвариантных решений ( 25) обычно не включается в основной курс лекций. Однако он существен для получения фундаментальных решений уравнений механики сплошной среды. [c.6] Автор благодарен сотрудникам кафедры теории упругости МГУ за помощь в подготовке рукописи. [c.6] Движение системы большого числа взаимодействующих частиц во внешнем силовом поле может представлять движение и свойства тела в различных агрегатных состояниях. Моделью твердого тела при низких и нормальных температурах и давлениях является система почти плотно упакованных частиц, совершающих небольшие тепловые колебания около состояния равновесия. Моделью газа является система удаленных (на расстояния частиц, которые взаимодействуют только при соударениях , т. е. сближениях па расстояния порядка диаметра частиц й и, следовательно, совершающих хаотическое движение. Охлаждать систему— значит уменьшать кинетическую энергию ее относительного хаотического движения, нагревать — наоборот. Охлаждение и нагревание возможно как за счет внешнего силового поля, так путем торможения или возбуждения частиц у границы очевидно, — также и за счет увеличения или уменьшения объема, занимаемого системой. При охлаждении системы — газа — в результате скользящего соударения двух частиц с некоторой малой энергией будут происходить захваты , система станет жидкостью, а при дальнейшем охлаждении перейдет в твердое тело с колебаниями частиц около положения устойчивого равновесия. [c.8] Вернуться к основной статье