环境流体力学 课件 第三章第一节3应力张量_第1页
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文档简介

3.1-2作用于流体上的力2流体的应力张量应力张量的9个分量并非都是独立的,在任意流体微元内取一点O做为力矩参考点,则其表面力的合力矩都将等于零根据高斯公式高斯公式3.1-2作用于流体上的力2流体的应力张量应力张量的9个分量并非都是独立的,对任意流体微元内取一点O关于任意轴取矩,则其表面力的合力矩都将等于零根据奥高公式这项和成正比,故其为三阶小量,量级是,故为四阶小量,因此,由于的任意性,有由的性质,得3.1-2作用于流体上的力2流体的应力张量:几何分析方法证明如图所示立方体微元及表面应力,这里表示正应力,表示切应力,分别对坐标轴取矩,则其表面力的合力矩将等于零。

即3.1-2作用于流体上的力存在一一对应关系,例:流体内某处的应力张量的分量可以表示成矩阵试问作用于平面x+3y+z=1外侧(离开原点的一侧)上的应力矢量是什么?这个平面上应力向量的法向和切向分量是什么?应力二次曲面3.1-2作用于流体上的力应力主轴的方向就是特征矢量的方向元素为实数的对称矩阵的特征值总是实数p1,

p2

p3高代:矩阵特征矢量和特征量3.1-2作用于流体上的力以特征值为椭球的半主轴构成的椭球面称为应力椭球(物体内任一截面上的合应力矢量的端点在主轴坐标系中的轨迹)流体的动力学压强由于应变率张量也是对称矩阵,因此,上述结果也同样适用,也存在与S相对应的应变率二次曲面、应变主轴、主应变、应变椭球。3.1-2作用于流体上的力

静止流体牛顿定律:3.1-2作用于流体上的力流体内某处的应力张量的分量可以表示成矩阵求:

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