关于热力物质理论介绍

[拼音]：reli wuzhi lilun

[外文]：theory of thermomechanical materials

或称连续介质热力学，理性力学研究内容之一，主要研究连续介质中热学和力学的耦合现象。它是纯力学物质理论的推广。1966年以来逐渐形成的热力物质公理体系由下列三部分组成：

（1）原始元 除纯力学物质理论中的物体、运动和力外，还包括能量、温度、熵等。

（2）基本定律 除纯力学物质理论中的质量守恒定律、动量平衡定律和动量矩平衡定律外，还有能量守恒定律和熵不等式。

（3）本构关系 除应服从纯力学物质理论的三个本构公理外，还应服从因果关系、确定性、等存在、物质不变性、记忆和相容性等本构公理（见本构关系，纯力学物质理论。

由这个公理体系可以演绎出热力物质的耦合场方程和热传导方程。在给定的初始条件和边界条件下求解这组方程，便可得出热力连续介质的响应。

这个热力物质的公理体系包括相当广泛的内容。梯度型热力物质和率型热力物质是这个公理体系下的两大类特殊的物质。到目前为止，其中只对梯度型简单热d性固体和简单热粘性流体作过系统研究。尽管如此，它们已经把有关的古典理论都作为特殊情形包括进去。另外，根据一般理论可以对个别理论进行检验。例如，对于刚性导体，古典理论给出的热传导方程是抛物线型方程，这表示古典理论只能给出热扰动的无限传播速度，这显然与实际不符。为了克服古典理论中这种明显缺陷，1971年I.弥勒提出一个熵通量同本构函数的温度率相关的公设，依此公设建立的热d性理论称为广义热d性理论。按此理论得到的双曲型热传导方程，表示此理论可以给出热扰动的有限传播速度。1973年A.C.爱林根提出温度率相关的热粘性流体理论，又称广义热粘性流体理论。近来已在这两个理论的基础上建立起广义热力物质理论。另外，对热塑性物质的研究也逐渐重视。

参考书目

1. A. C. Eringen， ed.， Continuum Physics， Vol.2，Academic Press，New York，1975.