BOOK SEARCH
基礎物理学シリーズ 12 連続体力学
佐野 理(著)
内容紹介
連続体力学の世界を基礎・応用,1次元~3次元,流体・弾性体,要素変数の多い・少ない,などの観点から整然と体系化して解説。〔内容〕連続体とその変形/弾性体を伝わる波/流体の粘性と変形/非圧縮粘性流体の力学/水面波と液滴振動/他。
編集部から
目次
1. 連続体とその変形
1.1 連 続 体
連続体とは/弾性体と流体
1.2 連続体の変形とその可視化
弾性体の変形と可視化/流体の変形と可視化
1.3 変形や運動の記述法
粒子的表現/場の表現/オイラーの方法とラグランジュの方法
2. 弾性体の変形と応力
2.1 伸縮ひずみ
ヤング率/応力‐ひずみ曲線/ポアッソン比
2.2 圧縮・膨張
体積弾性率/KとEの関係
2.3 ず れ
ずれ弾性率/GとEの関係
2.4 棒のねじれ
2.5 棒の曲げ
棒に働くモーメントと曲げ/断面の幾何学的慣性モーメントの例/梁のたわみ
3. 弾性体を伝わる波
3.1 弾性体を伝わる縦波
固体中の縦波/弾性波のミクロな見方/
液体や気体中の縦波/気体の断熱変化と音速
3.2 弾性体を伝わる横波
4. テンソルとその応用
4.1 応力の表現
スカラーやベクトルと座標変換/テンソル
4.2 ひずみ
ひずみテンソル/E,Ωの物理的解釈
4.3 等方性テンソル
1階の等方性テンソル/2階の等方性テンソル/
3階の等方性テンソル/4階の等方性テンソル
4.4 テンソルの異方性
5. 媒質の対称性と弾性定数
5.1 フックの法則の一般化
5.2 弾性エネルギー
5.3 弾性テンソル
結晶の対称性と弾性テンソル/等方性物質
5.4 ラメの定数λ,μとK,G,E,σの関係
ラメの定数と体積弾性率/ラメの定数とずれ弾性率/直方体の棒の引き伸ばし
6. 弾性体の運動方程式
6.1 微小変位理論
6.2 定常な面積カによる変形
一様な圧力による変形/一様なねじりによる変形
6.3 定常な体積カによる変形
自己重力による変形/一様な重力下での変形
6.4 弾性波(その2)
平面波/3次元の弾性波/自由境界における反射
7. 流体の粘性と変形
7.1 静止流体と圧力
パスカルの原理/一様重力下での深さによる圧力変化
7.2 粘性率
7.3 ミクロに見た圧カと粘性率
7.4 応力とひずみ速度
応力テンソルとひずみ速度テンソル/Е,Ωの物理的解釈/
ニュートン流体/λ,μの物理的な意味
8. 流体力学の基礎方程式
8.1 連続の方程式
8.2 運動量保存則
ラグランジュ的な導出/オイラー的な導出
8.3 エネルギー保存則
8.4 状態方程式
8.5 境界条件
固体表面上の境界条件/変形する表面上の境界条件
8.6 ポアズイユ流
一方向の流れ/一方向の定常流
9. 非圧縮粘性流体の力学
9.1 レイノルズの相似則
9.2 低レイノルズ数の流れ
ストークス近似/定常ストークス方程式の解/ストークスの抵抗法則
9.3 高レイノルズ数の流れ
境界層近似/半無限平板を過ぎる境界層流れ
9.4 物体に働く抵抗
10. ベルヌーイの定理とその応用
10.1 オイラー方程式
10.2 ベルヌーイの定理
静止流体/渦なし流れ/保有力場内の定常流
10.3 ベルヌーイの定理の応用
一般化されたベルヌーイの定理の応用/ベルヌーイの定理の応用
10.4 流線曲率の定理
10.5 ラグランジュの渦定理
11. 非圧縮非粘性流体の流れ
11.1 渦なし運動とポテンシャル問題
11.2 渦なし流れの例
一様流/湧き出し・吸い込み/半無限物体を過ぎる流れ/
ランキンの卵形/2重湧き出し
11.3 渦度と循環
渦度のある流れ/ケルヴィンの循環定理/へルムホルツの渦定理
11.4 湧き出し分布・渦度分布による流れ
湧き出しや渦度の分布と速度場/局在した湧き出しや渦度の作る速度場
12. 2次元の非粘性流と複素関数論
12.1 2次元の渦なし流
複素関数論の応用/簡単な複素速度ポテンシャルとその流れ
12.2 円柱を過ぎる流れ
静止流体中を動く円柱/一様流中に静止する円柱/
循環を伴う一般の場合/円柱に働く力
12.3 等角写像
12.4 平板を過ぎる一様流――飛行の理論
12.5 ブラジウスの公式
物体に働く力/物体に働くモーメント/カとモーメントの一般表現
13. 水面波と液滴振動
13.1 微小振幅波
13.2 流体粒子の運動
13.3 容器内の定在波
13.4 表面張力波
13.5 液滴の振動
13.6 非線形波動とソリトン
14. 熱対流とカオス
14.1 ブシネスク近似
14.2 レイリー‐ベナール対流
熱伝導状態/対流の発生
14.3 ローレンツモデルとカオス
ローレンツモデル/ローレンツモデルの解とカオス/ローレンツモデルの例
15. 付 録
16. 問題解答
17. 索 引