對於固體中的形變波,考慮到其尺度,自然可以做微小形變的假設。
根據牛頓第二定律 \rho \frac{\partial^2\underline{u}}{\partial t^2}=\mathrm{div}\underline{\underline{\sigma}} ,
胡克定律 \underline{\underline{\sigma}}=\lambda\mathrm{tr}(\underline{\underline{\varepsilon}})\underline{\underline{I}}+2\mu\underline{\underline{\varepsilon}} , 其中應變 \underline{\underline{\varepsilon}}=\frac{1}{2}(\nabla \underline{u}+\nabla\underline{u}^T)
帶入之後有 \rho \frac{\partial^2\underline{u}}{\partial t^2}=(\lambda+2\mu)\Delta\underline{u}-\mu \mathrm{rot}(\mathrm{rot}\underline{u})
這個形式比波動方程多了一項。
記 D=\mathrm{div}\underline{u} 體積壓縮率,與之對應的渦旋量 \underline{\Omega}=\frac{1}{2}\mathrm{rot} \underline{u} , 帶入上述方程則有
\rho \frac{\partial^2 D}{\partial t^2}=(\lambda+2\mu)\Delta D
\rho \frac{\partial^2\underline{\Omega}}{\partial t^2}=\mu\Delta\underline{\Omega}
這是什麼方程顯而易見
對於固體中的形變波,考慮到其尺度,自然可以做微小形變的假設。
根據牛頓第二定律 \rho \frac{\partial^2\underline{u}}{\partial t^2}=\mathrm{div}\underline{\underline{\sigma}} ,
胡克定律 \underline{\underline{\sigma}}=\lambda\mathrm{tr}(\underline{\underline{\varepsilon}})\underline{\underline{I}}+2\mu\underline{\underline{\varepsilon}} , 其中應變 \underline{\underline{\varepsilon}}=\frac{1}{2}(\nabla \underline{u}+\nabla\underline{u}^T)
帶入之後有 \rho \frac{\partial^2\underline{u}}{\partial t^2}=(\lambda+2\mu)\Delta\underline{u}-\mu \mathrm{rot}(\mathrm{rot}\underline{u})
這個形式比波動方程多了一項。
記 D=\mathrm{div}\underline{u} 體積壓縮率,與之對應的渦旋量 \underline{\Omega}=\frac{1}{2}\mathrm{rot} \underline{u} , 帶入上述方程則有
\rho \frac{\partial^2 D}{\partial t^2}=(\lambda+2\mu)\Delta D
\rho \frac{\partial^2\underline{\Omega}}{\partial t^2}=\mu\Delta\underline{\Omega}
這是什麼方程顯而易見