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  • 1 # China範篊蓵

    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

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