連續介質力學

連續介質力學(Continuum mechanics)又稱連續體力學,是物理學、特別的是力學當中的一個分支,是處理包括固體流體在內的所謂「連續介質」(continuous medium)或「連續體」(continuum,台灣也簡稱連體)宏觀性質的力學,由法國數學家奧古斯丁·路易·柯西在19世紀提出。

基本假設

編輯

連續介質力學的最基本假設是「連續介質假設」:即認為真實的流體和固體,可以近似看作連續的、充滿全空間的介質組成,各部分間無空隙(pore or empty)存在,物質的宏觀性質依然受牛頓力學的支配。此外,描述此介質各物理量所引用的數學函數,也均為連續函數

此基本假設忽略物質的具體微觀結構(對固體和液體微觀結構研究,屬於凝聚態物理學的範疇),而用一組偏微分方程來表達宏觀物理量(如質量,速度,壓力等)。這些方程包括:本構方程(constitutive equation,也稱物性方程,描述介質性質的方程),和基本的物理定律(如質量守恆定律動量守恆定律等)。連續介質力學排除了微觀及宏觀宇宙,只適用於一般工程科學的中等尺寸材料或對象,並不適用於:分子碰撞、原子內部、星體間等之力學分析[1]

研究對象

編輯

主要分支學科

編輯
連續介質力學:研究連續介質的物理學 固體力學:研究固體連續介質(不受力時有固定的形狀)的物理學 彈性理論:其固體在受到應力作用後,會恢復原來的形狀
塑性理論:固體在受到相當大的應力後,產生的永久變形 流變學:研究在外力作用下,物體的變形和流動
流體力學:研究流體連續介質(其形狀隨容器而變化)的物理學 非牛頓流體
牛頓流體


基本分支學科:

應用分支學科和交叉學科:

參考文獻

編輯