Перевод названия: Thermodynamically consistent equations of the couple stress elasticity
Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2016
Ключевые слова: упругость, континуум Коссера, моментные напряжения, тензор кривизны, термодинамически согласованная система, elasticity, Cosserat continuum, Couple stresses, curvature tensor, thermodynamically consistent system
Аннотация: Для описания движения микрополярной среды, в которой наряду с поступательными степенями свободы реализуются независимые вращения частиц, выбирается естественная мера кривизны, представляющая собой характеристику деформированного состояния, не зависящую от пути его достижения. Показано, что часто используемая лагранжева мера кривизнПоказать полностьюы со скоростью изменения, равной тензору градиентов угловой скорости, корректна только в геометрически линейном приближении. Методом внутренних термодинамических параметров состояния строятся нелинейные определяющие уравнения моментной теории упругости. В результате линеаризации этих уравнений в изотропном случае получаются уравнения континуума Коссера, в которых сопротивление материала изменению кривизны характеризуется не тремя независимыми коэффициентами, как в классической теории, а одним. Полная система уравнений динамики моментной среды при конечных деформациях и поворотах частиц приводится к термодинамически согласованной системе законов сохранения. С помощью этой системы получены интегральные оценки решений задачи Коши и краевых задач с диссипативными граничными условиями, гарантирующие единственность и непрерывную зависимость от начальных данных. To describe motion in a micropolar medium, with the concurrent translational degrees of freedom and independent particle rotations, it is chosen to use natural measure of curvature that is a strain state characteristic independent of deformation method. It is shown that the common Lagrangian curvature measure with the rate of change equal to a tensor of angular velocity gradients is only applicable under geometrically linear approximation. The nonlinear constitutive equations of the couple stress theory are constructed using the method of internal thermodynamic parameters of state. The linearization of these equations in isotropic case yields the Cosserat continuum equations, where material resistance to the change in curvature is characterized by a single coefficient as against the three independent coefficients of the classical theory. The complete system of equations for the dynamics of a medium with couple stresses under finite strains and particle rotations reduces to a thermodynamically consistent system of laws of conservation. This system allows to obtain the integral estimates that guarantee the uniqueness and continuous dependence on the initial data of solutions of the Cauchy problems and the boundary-value problems with dissipative boundary conditions.
Журнал: Дальневосточный математический журнал
Выпуск журнала: Т. 16, № 2
Номера страниц: 209-222
ISSN журнала: 1608845X
Место издания: Владивосток
Издатель: Учреждение Российской академии наук Институт прикладной математики Дальневосточного отделения РАН