Учебное пособие для вузов. — М.: Физматлит, 2006. — 352 с.: ил. —
ISBN 5-9221-0714-3.
Изображение очень хорошего качества с текстовым слоем и
закладками.
Излагаются фундаментальные физические концепции кинематики и
динамики сплошной среды, рассматриваются ее различные модели
(твердое тело, жидкость и газ). Большая часть учебного пособия
посвящена вопросам гидродинамики идеальной и вязкой жидкости.
Включены элементы теории упругости, газодинамики и магнитной
гидродинамики. Показывается, как теоретические положения
используются для решения инженерных задач и для объяснения
некоторых явлений природы.
Вопросы для самоконтроля и примеры решения задач, приведенные в
конце каждой главы, помогут читателю лучше разобраться в теории,
приобрести навыки самостоятельного решения задач механики сплошной
среды.
Допущено Министерством образования и науки Российской Федерации в
качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений,
обучающихся по направлению подготовки бакалавров «Физика».
Оглавление (под спойлером).
Модель сплошной среды.
Модели механического движения.
Бесконечно малые в модели сплошной среды.
Примеры решения задач.
Кинематика сплошной среды.
Деформация.
Тензор поворота.
Тензор деформации.
Температурная деформация.
Теорема Коши — Гельмгольца.
Уравнения теории упругости.
Тензор напряжений.
Термодинамика деформирования.
Закон Гука.
Однородная деформация.
Неизотермическое деформирование.
Уравнение равновесия изотропных тел.
Фундаментальная система уравнений движения сплошной среды.
Тензор скоростей деформации.
Дифференцирование по времени интеграла по подвижному объему.
Уравнение непрерывности.
Уравнение движения сплошной среды.
Уравнение момента импульса сплошной среды.
Тензор плотности потока импульса.
Уравнение сохранения внутренней энергии.
Вектор плотности потока полной энергии. Вектор Умова.
Замкнутая система уравнений движения сплошной среды.
Уравнение теплопроводности изотропных сред.
Тензор вязких напряжений.
Модели сплошных сред.
Упругие волны.
Примеры решения задач.
Идеальная жидкость.
Уравнения движения идеальной жидкости.
Уравнение Бернулли.
Применение уравнения Бернулли.
Влияние сжимаемости среды.
Вихревое движение.
Потенциальное движение.
Методы описания движения идеальной жидкости.
Примеры решения задач.
Вязкая жидкость.
Замкнутая система уравнений движения вязкой жидкости. Уравнение Навье — Стокса.
Диссипация кинетической энергии несжимаемой вязкой жидкости.
Точные решения уравнения Навье — Стокса.
Медленное обтекание шара.
Примеры решения задач.
Методы подобия и размерности.
Подобие гидродинамических движений.
Метод размерностей физических величин.
Примеры решения задач.
Турбулентность.
Ламинарное и турбулентное течение.
Устойчивость стационарного движения жидкости.
Устойчивость движения жидкости между коаксиальными цилиндрами.
Устойчивость движения в канале.
Сценарии зарождения турбулентности.
Уравнения Рейнольдса.
Теории Прандтля, Кармана и Дайслера.
Цепочка уравнений Фридмана.
Турбулентное движение жидкости в трубах.
Развитая турбулентность.
Примеры решения задач.
Пограничный слой.
Понятие пограничного слоя.
Уравнения Прандтля.
Обтекание полубесконечной пластины.
Интегральное соотношение Кармана.
Отрыв пограничного слоя.
Турбулентный пограничный слой.
Примеры решения задач.
Газовая динамика.
Скорость звука.
Параметры газа в заторможенном потоке.
Стационарный одномерный поток сжимаемого газа.
Истечение газа из резервуара через сужающийся насадок.
Ударные волны и скачки уплотнения.
Ударная адиабата (адиабата Гюгонио.
Ударные волны слабой интенсивности.
Косая ударная волна.
Волна разрежения.
Пересечение ударных волн и волн разрежения.
Примеры решения задач.
Магнитная гидродинамика.
Уравнения Максвелла.
Модель среды.
Уравнения движения проводящей жидкости в электромагнитном поле.
Критерии подобия в магнитной гидродинамике.
«Вмороженность» магнитных силовых линий.
Диффузия магнитного поля.
Волны Альвена.
Задача Гартмана.
Задача Стокса.
Магнитогидродинамические машины.
Турбулентное динамо.
Одномерное движение проводящей жидкости в поперечном магнитном поле.
Ударные волны в магнитной гидродинамике.
Примеры решения задач.
Приложения.
Дифференциальные операторы в криволинейных координатах.
Компоненты тензора деформаций в криволинейных координатах.
Компоненты тензора напряжений в криволинейных координатах.
Уравнения движения в криволинейных координатах.
Перевод электромагнитных величин из гауссовой системы в СИ и обратно.
Список рекомендуемой литературы.
Предметный указатель.
Модель сплошной среды.
Модели механического движения.
Бесконечно малые в модели сплошной среды.
Примеры решения задач.
Кинематика сплошной среды.
Деформация.
Тензор поворота.
Тензор деформации.
Температурная деформация.
Теорема Коши — Гельмгольца.
Уравнения теории упругости.
Тензор напряжений.
Термодинамика деформирования.
Закон Гука.
Однородная деформация.
Неизотермическое деформирование.
Уравнение равновесия изотропных тел.
Фундаментальная система уравнений движения сплошной среды.
Тензор скоростей деформации.
Дифференцирование по времени интеграла по подвижному объему.
Уравнение непрерывности.
Уравнение движения сплошной среды.
Уравнение момента импульса сплошной среды.
Тензор плотности потока импульса.
Уравнение сохранения внутренней энергии.
Вектор плотности потока полной энергии. Вектор Умова.
Замкнутая система уравнений движения сплошной среды.
Уравнение теплопроводности изотропных сред.
Тензор вязких напряжений.
Модели сплошных сред.
Упругие волны.
Примеры решения задач.
Идеальная жидкость.
Уравнения движения идеальной жидкости.
Уравнение Бернулли.
Применение уравнения Бернулли.
Влияние сжимаемости среды.
Вихревое движение.
Потенциальное движение.
Методы описания движения идеальной жидкости.
Примеры решения задач.
Вязкая жидкость.
Замкнутая система уравнений движения вязкой жидкости. Уравнение Навье — Стокса.
Диссипация кинетической энергии несжимаемой вязкой жидкости.
Точные решения уравнения Навье — Стокса.
Медленное обтекание шара.
Примеры решения задач.
Методы подобия и размерности.
Подобие гидродинамических движений.
Метод размерностей физических величин.
Примеры решения задач.
Турбулентность.
Ламинарное и турбулентное течение.
Устойчивость стационарного движения жидкости.
Устойчивость движения жидкости между коаксиальными цилиндрами.
Устойчивость движения в канале.
Сценарии зарождения турбулентности.
Уравнения Рейнольдса.
Теории Прандтля, Кармана и Дайслера.
Цепочка уравнений Фридмана.
Турбулентное движение жидкости в трубах.
Развитая турбулентность.
Примеры решения задач.
Пограничный слой.
Понятие пограничного слоя.
Уравнения Прандтля.
Обтекание полубесконечной пластины.
Интегральное соотношение Кармана.
Отрыв пограничного слоя.
Турбулентный пограничный слой.
Примеры решения задач.
Газовая динамика.
Скорость звука.
Параметры газа в заторможенном потоке.
Стационарный одномерный поток сжимаемого газа.
Истечение газа из резервуара через сужающийся насадок.
Ударные волны и скачки уплотнения.
Ударная адиабата (адиабата Гюгонио.
Ударные волны слабой интенсивности.
Косая ударная волна.
Волна разрежения.
Пересечение ударных волн и волн разрежения.
Примеры решения задач.
Магнитная гидродинамика.
Уравнения Максвелла.
Модель среды.
Уравнения движения проводящей жидкости в электромагнитном поле.
Критерии подобия в магнитной гидродинамике.
«Вмороженность» магнитных силовых линий.
Диффузия магнитного поля.
Волны Альвена.
Задача Гартмана.
Задача Стокса.
Магнитогидродинамические машины.
Турбулентное динамо.
Одномерное движение проводящей жидкости в поперечном магнитном поле.
Ударные волны в магнитной гидродинамике.
Примеры решения задач.
Приложения.
Дифференциальные операторы в криволинейных координатах.
Компоненты тензора деформаций в криволинейных координатах.
Компоненты тензора напряжений в криволинейных координатах.
Уравнения движения в криволинейных координатах.
Перевод электромагнитных величин из гауссовой системы в СИ и обратно.
Список рекомендуемой литературы.
Предметный указатель.