第205章 太难对付了（2/2）

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“请柯福美同学别开玩笑啦！给大家通俗地讲解一下吧！”

“方老师总不至于把这些高深的东西都给你们普及了吧？”

柯福美笑起来，“老师您今天有点不对劲啊，空气中似乎飘满了嫉妒的气息呢！”

项国威脸变得很黑，“好啦，你说它简单，那就试着说一说。”

“要知道二阶张量多复杂……”

柯福美直接进入正题，“我可以从压力这一物理属性说起。”

“我们都了解压力P只是一个数值量度即0阶张量的概念；在三维世界任取一点，都会对应一个确切的压力大小。”

“如果求取此数量的变化场，将会产生向量——也就是1阶张量。”

“这样一来，每个特定位置都会有与其对应的向量数值了。”

“但在现实情况中更重要也更实用之处在于，针对任一选定的方向单位向量，能够计算沿该方向压强变化的程度，即是两者点乘结果值。”

“回到底部原理上来。”

“之所以需要使用2维阵列来表示应力或变形，就是因为在一个质点受到不同作用下时，对于其周围每一个特定方向上的力都需要确定它们的具体性质及大小。”

“可能会让人觉得奇怪为什么力也有朝向之分。

实际上，当我们分析特定角度上存在的受力条件时不仅涉及垂直方向力（正压力）同时还包括水平剪切成分。”

“什么数学物体可以同时保持矢量特性并进行相乘操作依旧输出矢量？答案正是二阶张量。”

项国威彻底无语了。

柯福美继续平静地说，“其实定义本身挺复杂的，幸亏有方老师的讲解我才弄明白了。”

“所以这个看似简单的主题咱们就不再赘述过多，回到非牛顿流体上来。”

项国威再次发出了一连串感叹号“@#$%^&*……”。

柯福美稳重又清晰的表达使他无可反驳，不得不说，确实很棒。

“假设我们在某种非牛顿材料里面选择与y轴相交的一个平面或者直接拿一面墙壁为例，在这样的界面上总是存在着某个横向的作用力F。”

黑板上：

F=TxyA

“A是表面的大小。”

“μ代表黏性，对于牛顿流体来说，它是一个固定的数值。”

“随后的那个偏导数，表示x方向的速度对y方向的变化，这就像是在说流体有了侧向的速度差异。”

“大家可以想象一下，当你用手轻轻划过水面，感受到的那种反作用力，和这个差不多。”

“你的手移动了水的一部分，但是其它部分由于底部的拖拽没法动起来，这种速度上的差距就产生了。”

“在这里我得说一句，这跟固体里的切向力不同。

在固体力学中，切向应力由变形产生，而在牛顿流体里是由切变速率引起。”

项国威已经完全掩饰不住惊讶的表情。

他张着嘴盯着柯福美，心里想着：天呐！方老师连这个都教过？还解释得这么详细？

柯福美不理会项国威的感受，继续说：“非牛顿流体不符合牛顿粘性定律。

比如粘度不是固定的，或者根本不能用线性关系去描述。”

“一种情况就是粘度会根据流动速率的变化而变化。

例如番茄酱，快速搅拌的话它就会变得稀薄。”