連続体の力学的エネルギ保存則
from 連続体のエネルギー保存則
連続体の力学的エネルギー保存則に対応する式
積分系
$ \frac{\partial}{\partial t}\int_{B_t}\frac12\rho|\bm v|^2\mathrm dv+\int_{B_t}\bm\sigma:\bm d\mathrm dv=\int_{\partial B_t}\bm v\cdot\bm\sigma\cdot\mathrm d\bm a+\int_{B_t}\bm b\cdot\bm v\mathrm dv
$ \rho:密度
$ \bm{v}:空間速度
$ B_t:時刻$ tにおける連続体の領域
$ \bm\sigma:Cauchy応力tensor
$ \bm d:変形速度tensor
$ \bm{b}:物体力
微分系
$ \rho\frac{\mathrm D}{\mathrm Dt}\left(\frac12|\bm v|^2\right)+\bm\sigma:\bm d=\bm\nabla\cdot(\bm\sigma\cdot\bm v)+\bm b\cdot\bm v
左辺第2項$ \bm\sigma:\bm dがひずみエネルギ密度に相当する
剛体のときは$ \bm d=\bm0なので発生しない
ひずみが生じないということ
逆に連続体の場合は物体全体の速度(おそらく重心速度)の上昇に外力の仕事が全て転嫁されず、変形という形でエネルギが消費される場合がある
質点系の相対運動エネルギの話題と同じだtakker.icon
#2025-06-22 17:36:55
#2024-12-04 10:04:00
#2024-03-31 23:03:15