Konstitutive Beziehungen für Fluide

Abstract

Wie bereits im vorigen Kapitel über die Grundgesetze der Kontinuumsmechanik erläutert, verhalten sich Körper so, dass die universellen Gleichgewichte von Masse, Impuls, Energie und Entropie erfüllt sind. Doch nur in sehr wenigen Fällen, wie zum Beispiel den Idealisierungen einer Punktmasse oder eines starren Körpers ohne Wärmeleitung, reichen diese Gesetze aus, um das Verhalten eines Körpers zu beschreiben. In diesen speziellen Fällen sind die Merkmale “Masse” und “Massenverteilung”, die zu jedem Körper gehören, die einzigen wichtigen Merkmale. Um ein verformbares Medium zu beschreiben, muss das Material, aus dem es hergestellt ist, charakterisiert werden, da die Verformung oder die Verformungsrate bei einer gegebenen Belastung eindeutig vom Material abhängig ist. Da die Gleichgewichtsgesetze mehr Unbekannte ergeben als unabhängige Gleichungen, können wir bereits daraus schließen, dass eine Spezifikation des Materials durch Beziehungen, die beschreiben, wie die Spannungs- und Wärmeflussvektoren von den anderen Feldgrößen abhängen, im Allgemeinen erforderlich ist.