连续介体动力学：最大能量消散率定律解析

"黄万里在1981年的《清华大学学报》第21卷第1期中，探讨了连续介体动力学中的最大能量消散率定律，将其作为动力学问题解决的关键第二定律，与经典的守恒定律共同作用。该定律同样适用于分子物理学，并在文章中建立了流体动力学和应用水力学的第二定律一般方程，同时证明了固体力学和水力学中的某些理论是这一新定律的推论。" 在连续介体动力学的研究中，传统的守恒定律如质量守恒、动量守恒和能量守恒（尽管能量守恒可以从其他两个推导出来）是描述固体、液体或气体运动的基础。然而，黄万里提出的最大能量消散率定律作为第二定律，补充了守恒定律的局限性。他指出，仅靠守恒定律无法唯一确定系统中如应力和应变等未知量，因为它们依赖于动能和势能的具体分布。 动能和势能是连续介体中存储的两种能量形式。在应用守恒定律时，如果没有指定这两种能量的空间和时间积分限制，就无法求解这些未知量。能量守恒定律虽然保证了总能量的不变性，但无法区分动能和势能，因此需要额外的定律来定义它们的分解。 在固体力学中，通常采用静态分析处理动态问题，假设荷载缓慢增加，使得惯性力几乎保持平衡，从而忽略了动态过程中的动能和因阻力产生的热能。黄万里指出，如果考虑这些被忽略的能量，特别是荷载过程中的动能和阻力导致的热能，那么对于应力和应变的分析就需要纳入动力学的视角。 他建立的流体动力学和应用水力学的第二定律一般方程，揭示了这个新定律如何与已有的理论相结合。例如，固体力学中的卡斯的格里诺最小功学说和应用水力学中的培纶格-波丝最小特定能量学说，都是这个最大能量消散率定律的推论。这表明，最大能量消散率定律不仅可以用于连续介体动力学，还可以扩展到分子物理学的领域，提供了更全面理解和解决问题的框架。 黄万里的研究强调了能量消散在动力学问题中的重要性，提出了一个新的基础定律，这对于推动连续介体动力学和相关领域的理论发展具有重要意义。