固體力學

• 變形
• 彈性
  • 線性
• 可塑性
• 胡克定律
• 壓力
• 有限應變
• 無窮小應變
• 兼容性
• 彎曲
• 聯系技師
  • 摩擦
• 材料失效理論
• 斷裂力學

流體力學Rheology

在物理學中，流體是在施加的剪切應力或外力作用下不斷變形（流動）的液體、氣體或其他材料。 它們的剪切模量為零，或者更簡單地說，是無法抵抗施加在其上的任何剪切力的物質。

盡管流體一詞通常包括液相和氣相，但其定義因科學分支而異。 固體的定義也各不相同，根據領域的不同，一些物質既可以是流體也可以是固體。 當施加突然的力時，像 Silly Putty 這樣的粘彈性流體表現得類似于固體。 具有非常高粘度的物質（例如瀝青）也表現得像固體（參見瀝青滴實驗）。 在粒子物理學中，這個概念被擴展到包括液體或氣體以外的流體物質。 醫學或生物學中的流體指的是身體的任何液體成分（體液），而在這個意義上不使用液體。 有時，通過飲用或注射進行補液的液體也稱為液體（例如，多喝水）。 在水力學中，流體是指具有某些特性的液體的術語，比（液壓）油更廣泛。

流體顯示屬性，例如：

• 缺乏對xxx變形的抵抗力，僅以耗散、摩擦的方式抵抗相對變形率，并且
• 流動的能力（也描述為呈現容器形狀的能力）。

這些特性通常是它們無法支持靜態平衡剪切應力的函數。 相比之下，固體要么以類似彈簧的恢復力響應剪切，這意味著變形是可逆的，要么它們在變形前需要一定的初始應力（見塑性）。

固體對剪切應力和法向應力（包括壓縮應力和拉伸應力）的恢復力作出響應。 相比之下，理想流體僅對法向應力（稱為壓力）的恢復力做出響應：流體既可以承受壓應力（對應于正壓），也可以承受拉應力（對應于負壓）。 固體和液體都具有抗拉強度，在固體中超過抗拉強度會導致不可逆的變形和斷裂，而在液體中會導致空化的發生。

固體和液體都有自由表面，需要一定的自由能才能形成。 對于固體，形成給定單位表面積的自由能量稱為表面能，而對于液體，相同數量的自由能稱為表面張力。 液體的流動能力導致響應表面張力的行為與固體不同，盡管在平衡狀態下兩者都會盡量減少其表面能：液體傾向于形成圓形液滴，而純固體傾向于形成晶體。 氣體沒有自由表面，可以自由擴散。

在固體中，剪應力是應變的函數，而在流體中，剪應力是應變率的函數。 這種行為的結果是帕斯卡定律，它描述了壓力在表征流體狀態中的作用。

流體的行為可以用 Navier-Stokes 方程來描述——一組偏微分方程，基于：

• 連續性（質量守恒），
• 線性動量守恒，
• 角動量守恒，
• 能量守恒。

研究流體的學科是流體力學，根據流體是否運動，又分為流體動力學和流體靜力學。

根據剪切應力與應變率及其導數之間的關系，流體可具有以下特征之一：

• 牛頓流體：應力與應變率成正比
• 非牛頓流體：其中應力與應變率、其高次冪和導數不成正比。

牛頓流體遵循牛頓粘度定律，可稱為粘性流體。

流體可以按其可壓縮性分類：

• 可壓縮流體：導致 vo 的流體