基于理性擴(kuò)展熱力學(xué)的LS熱聲彈性理論框架

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摘要：本文基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)和理性擴(kuò)展熱力學(xué)分析流程，將LS（Lord and Shulman）熱彈性理論與聲彈性理論相結(jié)合，建立LS熱聲彈性理論的基本框架，包括運(yùn)動(dòng)學(xué)、力學(xué)與熱力學(xué)、本構(gòu)方程與演化方程、基本場方程四部分。在運(yùn)動(dòng)學(xué)部分，區(qū)分了Lagrange描述和Euler描述，以及3種不同的狀態(tài)和構(gòu)形，同時(shí)針對熱聲彈性情況定義了兩類從自然狀態(tài)到初始狀態(tài)的轉(zhuǎn)變過程；在力學(xué)與熱力學(xué)部分，給出了質(zhì)量守恒定律、動(dòng)量守恒定律、角動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律以及熵產(chǎn)不等式，從而引出經(jīng)典不可逆熱力學(xué)的局限性；在本構(gòu)方程與演化方程部分，介紹了擴(kuò)展不可逆熱力學(xué)原理，并基于理性擴(kuò)展熱力學(xué)流程，推導(dǎo)了從自然狀態(tài)到初始狀態(tài)、從初始狀態(tài)到最終狀態(tài)的熱聲彈性本構(gòu)方程與演化方程，將熱流作為本構(gòu)自變量并考慮了熱流與應(yīng)變和溫度的相關(guān)性；在最后一部分給出了基本場方程的運(yùn)動(dòng)方程形式和適用于數(shù)值模擬的一階速度應(yīng)力熱流溫度微分方程。（剩余27807字）