スライド 1

連続体とは
* 局所的に定義した平均的な密度

連続体(continuum)

密度*が連続関数として定義できる場合
例)赤血球(直径8.5x10-4cm)を含んだ血液
・毛細血管(直径10-3cm)内では連続体として扱えない
・動脈(直径0.5cm)内では連続体として扱える

平均化により得られた特性が、物質の固有な材料特
性と見なせる場合
例)温度 vs 分子の運動エネルギー

興味の対象となるスケールが、物質の本質的な微視
的スケールよりもはるかに大きい場合
例)パチンコ玉で一杯の箱をひっくり返すと、遠目には「流れ」のよ
うに見える
1
連続体力学における流体の記述(1/2)

固体・液体・気体の統一的な記述

未知変数
変位u(変位速度 u )3、ひずみ ε (ひずみ速度 ε )6、応力 σ 6、
熱流束h 3、圧力p 1、密度ρ1、温度T1、内部エネルギーe1

基本方程式
質量保存式1、運動量保存式3、エネルギー保存式1、
ひずみ-変位関係式(ひずみ速度-変位速度関係式)6
<構成式> →連続体の種類によって異なる
応力-ひずみ関係式(応力-ひずみ速度関係式)6、フーリ
エの法則3、力学的状態方程式1、熱力学的状態方程式1
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連続体力学における流体の記述(2/2)
熱が関与しない場合
線形弾性体
変数
変位
ひずみ
応力
ニュートン流体
変位速度(流速)
ひずみ速度
応力
圧力
密度
運動量保存(ナビエの方程式)
ひずみ-変位関係式
応力-ひずみ関係式
質量保存(連続の式)
運動量保存(NS方程式)
ひずみ速度-変位速度関係式
応力-ひずみ速度関係式
力学的状態方程式
物性値
ラメの定数
粘性係数
座標系
ラグランジュ座標
オイラー座標
基本方程式
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