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1 第一章流体力学基础 作用在流体上的力 西安建筑科技大学粉体工程研究所李辉 1 2 6作用在流体上的力 质量力表面力流体中的应力张量场静止流体中的应力状态应力张量与应变率张量之间的关系 3 体积微元的质量为 作用在其上的质量力为 EXIT 质量力 流体的密度为 M点上单位质量流体所受到的质量力 作用在体积微元dV上的质量力 作用在体积V上的质量力 4 作用在单位平面面积元上的短程力 EXIT 表面力 作用在表面S上的表面力 M点上的应力 以为法向的单位面积外侧流体对内侧流体作用的表面力 5 EXIT 说明 不仅是表面点M x y z 和时间 的函数 还与作用面的方向有关 作用面的方向不同 也就不同 的方向与法向并不一致 而是沿法向有法向分量沿切向有切向分量 6 EXIT 流体中的应力张量场 ABC的法向单位矢量 h一阶无穷小 为二阶无穷小 为三阶无穷小 7 EXIT 与 V成正比 三阶无穷小量 MABC的受力 质量力 MBC的表面力 表面力 与四面体的表面积成正比 二阶无穷小量 忽略三阶无穷小量 MCA的表面力 MAB的表面力 ABC的表面力 8 EXIT MABC的受力 9 EXIT MABC的受力 应力作用面法线方向 应力的投影方向 二阶张量的对称性 10 上的应力分量为 上的应力分量为 上的应力分量为 11 结论 静止流体中任意点的流体静压力的大小与其作用面的方位无关 即同一点上各个方向的流体静压力都相等 静止流体中一点的应力状态只用一个标量静压强p表示 静止流体中的应力状态 12 应力张量与应变率张量之间的关系 切向应力与应变率之间的关系 13 法向应力与应变率之间的关系 法向应力 静压力 粘性应力 压缩应力 体积形变 法线方向的拉伸或压缩应力 线性形变 对于静止流体和不考虑粘性的理想流体 或 14 EXIT 小结
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