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    <journal-title>
     Applied Mathematics
    </journal-title>
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    2152-7385
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   <issn publication-format="print">
    2152-7393
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     Scientific Research Publishing
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    10.4236/am.2025.1611042
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    am-147347
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     <subject>
      Articles
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     <subject>
      Physics 
     </subject>
     <subject>
       Mathematics
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   <title-group>
    Constitutive Theories for Linear Micromorphic Thermoviscoelastic Solids
   </title-group>
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       Karan S.
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       Surana
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      <sup>1</sup>
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       Sri Sai Charan
      </surname>
      <given-names>
       Mathi
      </given-names>
     </name> 
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      <sup>2</sup>
     </xref>
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     aDepartment of Mechanical Engineering, University of Kansas, Lawrence, KS, USA
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     aTrane Technologies, La Crosse, WI, USA
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     04
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     11
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     2025
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    16
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    11
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      28,
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      August
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      2025
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    <date date-type="published">
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      17,
     </day>
     <month>
      August
     </month>
     <year>
      2025
     </year> 
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    <date date-type="accepted">
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      17,
     </day>
     <month>
      November
     </month>
     <year>
      2025
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     © Copyright 2014 by authors and Scientific Research Publishing Inc. 
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     2014
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     <license-p>
      This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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   <abstract>
    This paper presents constitutive theories for linear micromorphic microcontinuum thermoviscoelastic solids in which elasticity and dissipation are considered for the microconstituents, the solid medium and the interaction between the microconstituents and the solid medium. The conservation and the balance laws derived by Surana et al. in a recent paper in which the derivations is initiated for micro deformation using the conservation and balance laws of classical continuum mechanics followed by “integral-average” definitions valid at macro level permitting derivation of conservation and balance laws at macro level are utilized in the present work. Significant aspects of this theory are: 1) Microconstituent rigid rotation physics is treated identically in all 3M theories; 2) The balance of moment of moments balance law, essential in all 3M theories, is used in the present work; 3) Only the symmetric part of nonsymmetric macro Cauchy tensor can be a constitutive tensor; 4) The smoothing weighting function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
        ϕ
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         <mo>
          (
         </mo> 
         <mi>
          α
         </mi> 
         <mo>
          )
         </mo>
        </mrow>
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> used by Eringen is neither needed nor used in present work; 5) Constitutive tensors of rank two are always symmetric; 6) All constitutive theories are derived using theory of isotropic tensors in conjunction with entropy inequality, and are therefore always thermodynamically and mathematically consistent 7) Conservation of microinertia, as advocated by Eringen, is neither needed nor used in the present work. All three dissipation mechanisms are based on higher order rates up to a desired order of the strain tensors, and hence represent a comprehensive ordered mechanism yielding three ordered spectra of dissipation coefficients. Constitutive theories are first derived using integrity, the complete basis of the constitutive tensor space, and the representation theorem. These are then followed by simplified yet general forms of the constitutive theories, in which physical meaning of the material coefficients can be clearly established. The linear micromorphic theory presented here for thermoviscoelastic solids is compared with Eringen’s theory to identify differences, evaluate their validity based on thermodynamic and mathematical principles, and ultimately determine the thermodynamic and mathematical consistency of the published micromorphic theories.
   </abstract>
   <kwd-group> 
    <kwd>
     Micromorphic
    </kwd> 
    <kwd>
      Micro
    </kwd> 
    <kwd>
      Macro
    </kwd> 
    <kwd>
      Deformation/Strain Measures
    </kwd> 
    <kwd>
      Conservation and Balance Laws
    </kwd> 
    <kwd>
      Balance of Moment of Moments
    </kwd> 
    <kwd>
      Integral-Average
    </kwd> 
    <kwd>
      Representation Theorem
    </kwd> 
    <kwd>
      Constitutive Theories
    </kwd> 
    <kwd>
      Dissipation
    </kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
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 <body>
  <sec id="s1">
   <title>1. Introduction</title>
   <p>In a recent paper, Surana et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-1">
     [1]
    </xref> presented a review of published works on microcontinuum theories, including micromorphic theories. The published works discussed in this reference are included here in the list of references <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-2">
     [2]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-32">
     [32]
    </xref> for the convenience of the reader, but the details of these works are not repeated here for the sake of brevity. The majority of the published works on 3M microcontinuum theories are due to Eringen and Eringen et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-7">
     [7]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-24">
     [24]
    </xref>. The other published works generally follow the concepts and the theories published in references <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-7">
     [7]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-24">
     [24]
    </xref>. Surana et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-1">
     [1]
    </xref> presented detailed derivations of micro and macro conservation and balance laws from the first principles for linear micromorphic microcontinuum solid medium.</p>
   <p>In the following, we summarize the basic concepts and steps used in reference <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-1">
     [1]
    </xref> in deriving the conservation and balance laws for linear micromorphic continua for micro and macro deformation physics. 1) the deformation/strain measures derived by Surana et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-33">
     [33]
    </xref> serve as the basic measures of deformation for the micromorphic theory. The microconstituents are deformable, hence there is a micro deformation gradient tensor associated with them. 2) All conservation and balance laws are initiated for the micro deformation of the microconstituent, using laws of thermodynamics in classical continuum mechanics, yielding micro conservation and balances. From the micro conservation and balance laws, “integral-average” definitions are introduced that permit derivation of macro conservation and balance laws and constitutive theories using principles of thermodynamics and well-established concepts in applied mathematics. 3) In deriving conservation and the balance laws and constitutive theories for micromorphic continua, we maintain and adhere to the concepts of classical rotations, the Cauchy moment tensor, and the theory of isotropic tensors, introduced and used by Surana et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-33">
     [33]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-55">
     [55]
    </xref> in conjunction with linear and nonlinear micropolar theories for solid and fluid continua. This is necessary because the physics of rigid rotations of microconstituents exists in all 3M theories, arising from the skew-symmetric part of the micro deformation gradient tensor. Thus, we must have exactly the same mathematical treatment of rigid rotation physics in 3M theories, requiring that we maintain the micropolar theory as a subset of micromorphic theory.</p>
   <p>Surana et al. presented conservation and balance laws for micro as well as macro deformation physics with clarity of valid “integral-average” definitions that are essential for deriving the conservation and balance laws at the macro level. This was followed by constitutive theories for the macro Cauchy stress tensor, the microconstituent Cauchy stress tensor, the Cauchy moment tensor, and the heat vector for thermoelastic medium. Constitutive theories were initiated using conjugate pairs in the entropy inequality establishing constitutive tensors and their argument tensors. In all three constitutive theories (microconstituent Cauchy stress tensor, macro Cauchy stress tensor and macro Cauchy moment tensor), mechanisms of elasticity for the micro Cauchy stress tensor ( 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       S 
     </mi> 
    </math>) and the macro stress tensor 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mi>
         s 
       </mi> 
      </msub> 
      <mi>
        σ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> (symmetric part) were considered. All constitutive theories were derived using the representation theorem <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-56">
     [56]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-67">
     [67]
    </xref>, and are therefore always thermodynamically (not in violation of entropy inequality) and mathematically consistent. Constitutive theories and material coefficients were first derived using integrity (complete basis of the spaces of constitutive tensors), after which their simplified forms were presented, linear in the components of the argument tensors.</p>
   <p>The micromorphic theory derived by Surana et al. was shown to be thermodynamically and mathematically consistent, and is therefore a valid and physical linear micromorphic theory. This linear micromorphic theory was also compared with Eringen’s micromorphic theory. The differences in the two theories were identified, discussed and evaluated for their validity based on thermodynamic principles and well accepted mathematical concepts to establish their validity or lack thereof, and hence the validity of the resulting micromorphic theory. In the context of Eringen’s microcontinuum theories, authors showed certain omissions, use of incorrect approaches, inconsistencies, and the thermodynamic and mathematical inconsistency of the resulting micromorphic theories, casting serious doubts on their validity. All of these shortcomings and issues were addressed and corrected in reference <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-1">
     [1]
    </xref> in the linear micromorphic microcontinuum theory for solid continua presented by the authors.</p>
   <p>In this paper, the conservation and balance laws for linear micromorphic microcontinuum solids derived by Surana et al. and the strain/deformation measures derived in reference <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-33">
     [33]
    </xref> are utilized to derive the constitutive theories for the microconstituent Cauchy stress tensor, the macro Cauchy stress tensor, the macro Cauchy moment tensor and the heat vector for thermoviscoelastic physics without rheology. Important aspects of the scope of work in this paper are summarized below:</p>
   <p>1) Microconstituents have elasticity and dissipation physics. The dissipation physics is a function of micro strain rates up to order 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
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         n 
       </mi> 
       <mi>
         s 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> yielding an ordered rate dissipation theory with a micro dissipation spectrum consisting of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mi>
         s 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> pairs of dissipation coefficients corresponding to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mi>
         s 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math> micro strain rates.</p>
   <p>2) The solid medium also has elasticity and dissipation (macro dissipation). The dissipation mechanism is a function of macro strain rates up to order 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       n 
     </mi> 
    </math>, yielding an ordered rate dissipation theory with a macro dissipation spectrum consisting of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       n 
     </mi> 
    </math> pairs of dissipation coefficients corresponding to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> macro strain rates.</p>
   <p>3) The resistance offered by the elastic and viscous medium to the rigid rotations of the micro constituents is the third mechanism of elasticity and dissipation. The dependence of the Cauchy moment tensor on the symmetric part of the classical rotation gradient tensor provides additional elasticity, i.e., stiffness, and its dependence on rates of up to order 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> of the symmetric part of the rotation gradient tensor provides an additional ordered rate dissipation mechanism with a dissipation spectrum consisting of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> pairs of dissipation coefficients corresponding to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> rotation gradient rates.</p>
   <p>4) All constitutive theories are derived using the representation theorem, integrity (the complete basis of the space of the constitutive tensors), and the conjugate pairs in the entropy inequality, hence are always thermodynamically and mathematically consistent.</p>
   <p>5) Material coefficients are derived for the constitutive theories based on integrity, using the principle of smooth neighborhood and a Taylor series expansion of the coefficients used in the linear combination of the invariants and temperature about a known configuration.</p>
   <p>6) Simplified (yet general) forms of the constitutive theories are presented, in which the physical meaning of the material coefficients can be established.</p>
   <p>7) The constitutive theories derived here are compared with those of Eringen to highlight differences and identify serious shortcomings of the constitutive theories of Eringen et al.</p>
  </sec><sec id="s2">
   <title>
    <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-"></xref>2. Micro and Macro Deformations, Some Basic Considerations</title>
   <p>In microcontinuum theories microdeformation of microconstituents influences the macro response of a volume of matter. Consideration of each microconstituent deformation at different locations within a volume of matter is a formidable task. Instead, we consider the entire volume of matter divided into material points, each material point containing microconstituents, with each microconstituent having its own volume 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mo>
        ∂ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> (). Still, the problem is intractable, as each microconstituent location and deformation within the material point would require individual microconstituent considerations. To address this complex problem we assume that the center of mass 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
      <mi>
        P 
      </mi> 
      <mo>
        ¯ 
      </mo> 
     </mover> 
    </math> of the material point only sees the statistically average response of all microconstituents in its volume 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mover accent="true"> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mo>
         ¯ 
       </mo> 
      </mover> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mo>
        ∂ 
      </mo> 
      <mover accent="true"> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mo>
         ¯ 
       </mo> 
      </mover> 
     </mrow> 
    </math>. We further assume that there is a surrogate configuration of microconstituents in which the response of each microconstituent at the material point 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
      <mi>
        P 
      </mi> 
      <mo>
        ¯ 
      </mo> 
     </mover> 
    </math> is the same, and this response is also the same as the statistically average response of the original configuration of microconstituents. With this assumption, we only need to consider the microdeformation of one microconstituent in a material point. If the matter is isotropic and homogeneous then this treatment for a material point holds for all material points within the volume, and therefore for the entire volume of matter.</p>
   <p>Details of this approach are discussed in refs <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-1">
     [1]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-33">
     [33]
    </xref> and have been used in ref <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-33">
     [33]
    </xref> for deriving nonlinear deformation measures for 3M physics. In , 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       P 
     </mi> 
    </math> is the center of mass of the material point, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <munder accentunder="true"> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </munder> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> are the locations of microconstituent 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       α 
     </mi> 
    </math> from the center of mass P of the material point and with respect to the fixed 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       x 
     </mi> 
    </math>-frame; 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       x 
     </mi> 
    </math> is the location of the center of mass 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       P 
     </mi> 
    </math> of the material point in the reference or undeformed configuration. Similarly, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mover accent="true"> 
       <mi>
         P 
       </mi> 
       <mo>
         ¯ 
       </mo> 
      </mover> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ¯ 
      </mo> 
     </mover> 
    </math> are the corresponding quantities in the current configuration. 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mo>
        ∂ 
      </mo> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mover accent="true"> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mo>
         ¯ 
       </mo> 
      </mover> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mo>
        ∂ 
      </mo> 
      <mover accent="true"> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mo>
         ¯ 
       </mo> 
      </mover> 
     </mrow> 
    </math> are the undeformed and deformed volumes of the material point. Likewise 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mo>
        ∂ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mo>
        ∂ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> are the undeformed and deformed volumes associated with microconstituent 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       α 
     </mi> 
    </math> (see ).</p>
   <fig id="fig1" position="float">
    <label>Figure 1</label>
    <caption>
     <title>
      <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-"></xref>Figure 1. Undeformed and deformed configurations of a material point volume.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/7405487-rId74.jpeg?20251120032543" />
   </fig>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <munder accentunder="true"> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </munder> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> are called directors in the reference and current configurations. The deformation of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <munder accentunder="true"> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </munder> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> due to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> characterizes the micro-mechanics of the microconstituent 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       α 
     </mi> 
    </math>. Deformation measures using this concept have been presented by Surana et al. in reference <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-33">
     [33]
    </xref>.</p>
   <p>We note that rigid rotation physics of the microconstituents is present in all 3M theories and appears in exactly the same form. Thus, this physics requires a consistent treatment in the development of 3M theories, independent of type of microcontinuum theory. Eringen uses rigid rotation 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
      </msub> 
      <mi>
        Θ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> of the microconstituents as an unknown degrees of freedom to account for rigid rotation physics. Our view and approach to incorporating this physics in 3M theories <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-1">
     [1]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-33">
     [33]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-55">
     [55]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-68">
     [68]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-70">
     [70]
    </xref> differs from than that of Eringen.</p>
   <p>In every deforming isotropic, homogeneous solid matter classical rotations 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
      </msub> 
      <mi>
        Θ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> due to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mo>
        ∇ 
      </mo> 
      <mo>
        × 
      </mo> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mmultiscripts> 
       <mtext>
         Θ 
       </mtext> 
       <mprescripts /> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <none /> 
      </mmultiscripts> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> constitute a free field in classical continuum mechanics. This field is always present in every deforming solid but does not influence classical continuum physics as it is a free field <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-1">
     [1]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-33">
     [33]
    </xref>. Due to the presence of microconstituents, this free field is no longer a free field, since the microconstituent offer resistance to this free field. Surana et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-1">
     [1]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-33">
     [33]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-55">
     [55]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-68">
     [68]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-70">
     [70]
    </xref> have shown that in all microcontinuum theories the classical rotations 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
      </msub> 
      <mi>
        Θ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> (known) describe rigid rotations of the microconstituent, thus eliminating the need for 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
      </msub> 
      <mi>
        Θ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> as unknown degrees of freedom for the microconstituents. Many other measures, definitions and notations used in this paper are described in references <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-1">
     [1]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-40">
     [40]
    </xref> and are not repeated here for the sake of brevity.</p>
  </sec><sec id="s3">
   <title>
    <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-"></xref>3. Degrees of Freedom in Micro Deformation Physics</title>
   <p>These have also been discussed by Surana et al., but are essential to describe here as they play a crucial role in the derivation of the constitutive theories. Our views and approach here also differ completely from those of Eringen and are based more on the physics of deformation and available means in the theory to describe it. Conceptually, if we knew the microconstituent displacements, hence the microconstituent strain measures and what follows would be straight forward, but this is not the case, hence an alternate approach is necessary. 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mrow></mrow> 
       <mi>
         s 
       </mi> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <msup> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>, the symmetric part of the microconstituent displacement gradient tensor 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mrow></mrow> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
      </msup> 
      <msup> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>, is completely defined if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> are known, but in the absence of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> we have no choice but to consider six independent components of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mrow></mrow> 
       <mi>
         s 
       </mi> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <msup> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> as unknown deformational degrees of freedom for the microconstituents. Thus, in our micromorphic theory, a microconstituent has nine degrees of freedom: three rigid rotations 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
      </msub> 
      <mi>
        Θ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> (known) and six independent components of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mrow></mrow> 
       <mi>
         s 
       </mi> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <msup> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> that are unknown. This choice of degrees of freedom is valid for deriving physically and mathematically consistent constitutive theories.</p>
   <p>In Eringen’s work all nine components of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> are considered as unknown deformational degrees of freedom in addition to three unknown rigid rotations 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
      </msub> 
      <mi>
        Θ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. We remark that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> contains rigid rotation field of the microconstituents, and therefore should not be used in deriving constitutive theories for the microconstituent stress tensor, as was is in Eringen’s work <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-16">
     [16]
    </xref>.</p>
  </sec><sec id="s4">
   <title>
    <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-"></xref>4. Conservation and Balance Laws for Linear Micromorphic Continua</title>
   <p>The derivation of the conservation and the balance laws for a linear micromorphic microcontinuum solid medium begins by applying the conservation and balance laws of classical continuum mechanics to the microconstituents. From these microconstituent conservation and balance laws, “integral-average” definitions are introduced to derive the corresponding macro conservation and balance laws. There are major differences between the approach used by Surana et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-1">
     [1]
    </xref> compared to Eringen <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-7">
     [7]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-24">
     [24]
    </xref>. Major weaknesses in the micromorphic theory presented by Eringen <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-7">
     [7]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-24">
     [24]
    </xref> are summarized in section 9. The conservation and balance laws for a linear micromorphic solid in the Lagrangian descriptions are given in the following.</p>
   <p>Conservation of mass, balance of linear momenta, balance of angular momenta, first and second law of thermodynamics and balance of moment of moments are given in the following.</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         ρ 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        ρ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>(1)</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         ρ 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msubsup> 
       <mi>
         ρ 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
      </msubsup> 
      <msub> 
       <mi>
         F 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>(2)</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         ϵ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           σ 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mo>
          ± 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           S 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>(3)</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         ρ 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msub> 
      <mover accent="true"> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mo>
         ˙ 
       </mo> 
      </mover> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        σ 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mover accent="true"> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mo>
         ˙ 
       </mo> 
      </mover> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mo>
        ∇ 
      </mo> 
      <mo>
        ⋅ 
      </mo> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mrow /> 
         <mi>
           c 
         </mi> 
        </msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           Θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ⋅ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mo>
            ⋅ 
          </mo> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mo>
          : 
        </mo> 
        <msup> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mtext> 
           </mtext> 
           <mi>
             c 
           </mi> 
          </msub> 
          <mtext>
            Θ 
          </mtext> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           J 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>(4)</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         ρ 
       </mi> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ϕ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          η 
        </mi> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        σ 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mover accent="true"> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mo>
         ˙ 
       </mo> 
      </mover> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
        <mo>
          ⋅ 
        </mo> 
        <mi>
          g 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mi>
         θ 
       </mi> 
      </mfrac> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mrow /> 
         <mi>
           c 
         </mi> 
        </msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           Θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ⋅ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mo>
            ⋅ 
          </mo> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mo>
          : 
        </mo> 
        <msup> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mrow /> 
           <mi>
             c 
           </mi> 
          </msub> 
          <mtext>
            Θ 
          </mtext> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           J 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>(5)</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         ϵ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>(6)</p>
   <p>This mathematical model consists of seven partial differential equations: balance of linear momenta (3), balance of angular momenta (3) and the energy Equation (1) in thirty four dependent variables: 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        σ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mn>
         9 
       </mn> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mn>
         6 
       </mn> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mn>
         6 
       </mn> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        θ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         s 
       </mi> 
      </msub> 
      <msup> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mn>
         6 
       </mn> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Thus, additional twenty seven equations are needed for closure. Constitutive theories provide twenty one equations: 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        σ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mn>
         6 
       </mn> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mn>
         6 
       </mn> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mn>
         6 
       </mn> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        q 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Thus, additional six equations are needed for closure. These are discussed in the following section.</p>
  </sec><sec id="s5">
   <title>
    <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-"></xref>5. Additional Six Equations in the Mathematical Model</title>
   <p>From the conservation and the balance laws, we note that the microconstituent stress 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       S 
     </mi> 
    </math> only appears in the energy equation and the entropy inequality. This, of course, implies that if we were to solve a boundary value problem for isothermal physics, in which case the energy equation is not part of the mathematical model, then the microconstituent stress 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       S 
     </mi> 
    </math> is completely absent from the mathematical model. This certainly is not physical, as the microconstituent deformation contributes to macro physics for stationary processes as well as evolutionary processes. Thus, we must have another relationship that considers symmetric stress tensor 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       S 
     </mi> 
    </math> and the symmetric part of 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       σ 
     </mi> 
    </math>.</p>
   <p>There are many differences between our work and Eringen’s work on nonclassical theories.</p>
   <p>1) Moment tensor (nonclassical mechanics) is defined using 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>, due to classical mechanics, thus this definition is in error.</p>
   <p>2) Due to not using balance of moment of moments balance law, the moment tensor is nonsymmetric.</p>
   <p>3) Moment tensor in balance of angular momenta contains permutation tensor. This is obviously in error as the permutation tensor only appears in force terms due to their cross product with distance. This is obviously not needed in case of moment tensor as it is already a moment.</p>
   <p>4) In Eringen’s work in the derivation of balance of angular momenta, the skew symmetric components of 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       σ 
     </mi> 
    </math> are balanced by the gradients of the skew symmetric part of the moment tensor (as the moment tensor has permutation tensor in Eringen’s derivations resulting in three equations). Eringen <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-7">
     [7]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-24">
     [24]
    </xref> and those following his work also suggest that in the derivation of the balance of angular momenta, the permutation tensor must be dropped to obtained another balance law, moments of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       S 
     </mi> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       σ 
     </mi> 
    </math> (only symmetric part) that must balance with gradients of the symmetric part of the moment tensor to obtain additional equations.</p>
   <p>5) In references <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-7">
     [7]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-24">
     [24]
    </xref> it is stated that the nine equations in 4) are suitable for determining nine components of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>6) It has been pointed, discussed and demonstrated that in 3M theories, balance of moment of moments balance law is essential <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-55">
     [55]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-71">
     [71]
    </xref>. Due to this balance law, the Cauchy moment tensor is symmetric. Thus, in the balance of angular momenta 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
      </msub> 
      <mi>
        σ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> are balanced by the gradients of symmetric moment tensor. This is the correct balance of angular momenta.</p>
   <p>7) We must recognize that the permutation tensor in balance of angular moment only appears with force terms due to their cross product with distance vector, we just cannot discard it (as suggested by Eringen) as it is due to the physics of moment of forces. It is obvious that what is suggested in (4) has no basis, hence will not lead to any meaningful relations.</p>
   <p>8) Thus, in Eringen’s work on balance of angular momenta as well as the six additional equations, both are in error. Our view, approach and outcome to obtain the six additional equations is completely different than Eringen.</p>
   <sec id="s5_1">
    <title>
     <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-"></xref>Derivation of Additional Six Equations</title>
    <p>From the derivation of balance of angular momenta leading to (3) (in Lagrangian description), we note that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        σ 
      </mi> 
     </math> has nine independent components, three in 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> and six in 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        S 
      </mi> 
     </math> has six independent components. However, presence of permutation tensor on the left side of Equation (3) forces us to discard six symmetric components of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        σ 
      </mi> 
     </math> as well as 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        S 
      </mi> 
     </math>. This is an important observation that suggests that some how 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ϵ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> from the left side of (3) must be eliminated. This of course can be done by premultiplying Equation (3) with 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              ϵ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               m 
             </mi> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>, the inverse of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ϵ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>. Symbolically we can write</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              ϵ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               m 
             </mi> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <msub> 
        <mi>
          ϵ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            σ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             m 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           ± 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            S 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             m 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              ϵ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               m 
             </mi> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <msub> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(7)</p>
    <p>or 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         ± 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              ϵ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               m 
             </mi> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <msub> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(8)</p>
    <p>But inverse of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ϵ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> (for values of 1, 2, 3 for 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>) is 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ϵ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>, thus we can write (8) as</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         ± 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          ϵ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(9)</p>
    <p>or 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         ± 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          ϵ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(10)</p>
    <p>Since</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          ϵ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(11)</p>
    <p>is balance of angular momenta, (10) reduces to the following.</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         ± 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(12)</p>
    <p>At this point choice of negative sign is physical as it would suggest that symmetric part of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        σ 
      </mi> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        S 
      </mi> 
     </math> balance each other, this obviously has to be true at an interface between the microconstituent and the medium, recalling that 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> are balanced by the gradients of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        m 
      </mi> 
     </math>. Thus, we rewrite (12) with only negative sign.</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(13)</p>
    <p>Equation (13) are additional six equations that provide closure of the mathematical model.</p>
    <p>Remarks</p>
    <p>1) First, we note that (3) (balance of angular momenta) only contains nonclassical physics, both 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        m 
      </mi> 
     </math> are due to nonclassical physics, whereas (13) contains stresses due to classical mechanics. This is necessary for maintaining consistency of physics in the derivations.</p>
    <p>2) When the microconstituents and the medium are of the same material, then naturally (13) must hold. When the microconstituents and the medium are of different material, (13) must also hold at the interface, continuity of stress due to classical physics, while 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> is taken care by the gradients of moment tensor, both 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> and moment tensor are due to nonclassical physics.</p>
   </sec>
  </sec><sec id="s6">
   <title>
    <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-"></xref>6. Microconstituent Stress Tensor 

    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
      
  S
 
     </mi>

    </math> Due to Micro Cauchy Stress Tensor 

    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
      <msup> 
   
       <mover accent="true"> 
    
        <mi>
         
     σ
    
        </mi> 
    
        <mo>
         
     ¯
    
        </mo> 
   
       </mover> 
   
       <mrow> 
    
        <mrow>
     
         <mo>
           ( 
         </mo> 
     
         <mi>
           α 
         </mi> 
     
         <mo>
           ) 
         </mo>
    
        </mrow>
   
       </mrow> 
  
      </msup> 
 
     </mrow>

    </math> (or 

    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
      <msup> 
   
       <mi>
        
    σ
   
       </mi> 
   
       <mrow> 
    
        <mrow>
     
         <mo>
           ( 
         </mo> 
     
         <mi>
           α 
         </mi> 
     
         <mo>
           ) 
         </mo>
    
        </mrow>
   
       </mrow> 
  
      </msup> 
 
     </mrow>

    </math>)</title>
   <p>The integral average definition</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <munder> 
       <mstyle displaystyle="true" mathsize="140%"> 
        <mo>
          ∫ 
        </mo> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            V 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </msup> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </munder> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
      <mtext>
        d 
      </mtext> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mtext>
        d 
      </mtext> 
      <mover accent="true"> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mo>
         ¯ 
       </mo> 
      </mover> 
     </mrow> 
    </math>(14)</p>
   <p>considers total stresses 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ¯ 
      </mo> 
     </mover> 
    </math> without any additive decomposition into equilibrium and deviatoric components. Secondly, if we consider a decomposition of the stress tensor 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ¯ 
      </mo> 
     </mover> 
    </math> to define volumetric and distortional deformation of the microconstituent, then the microconstituent density 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> would be needed to describe volumetric deformation, but 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> is removed by the integral-average definition. Both of these aspects suggest that we must consider 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ¯ 
      </mo> 
     </mover> 
    </math> or 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       S 
     </mi> 
    </math> purely as arising from mechanical loading, and therefore as a function of the work conjugate strain tensor and the elastic properties of the microconstituents. Thus, in the following, we consider 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ¯ 
      </mo> 
     </mover> 
    </math> or 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       S 
     </mi> 
    </math> as a constitutive tensor with the work conjugate strain tensor and temperature 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       θ 
     </mi> 
    </math> as its arguments.</p>
  </sec><sec id="s7">
   <title>
    <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-"></xref>7. Constitutive Theories for Linear Micromorphic Solid Continua</title>
   <p>In deriving the constitutive theories we consider comprehensive thermoelastic behavior with dissipation (without rheology). We assume that the medium is elastic and has dissipation mechanism. The micro constituents naturally have elasticity but we assume that each microconstituent has its own dissipation mechanism. Additionally, rigid rotations of the microconstituents in a viscous elastic medium result in elasticity as well as a dissipation mechanism. Thus, in the derivation of the constitutive theory for 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        σ 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       m 
     </mi> 
    </math>, elasticity and dissipation physics are considered for the microconstituents, the solid medium, and the interaction of rigid rotations of the microconstituents with the viscoelastic solid medium. Furthermore, all three dissipation mechanisms use higher order rates of strains, and therefore result in ordered rate constitutive theories with dissipation spectra for each of the three constitutive theories, corresponding to the strain rates considered.</p>
   <sec id="s7_1">
    <title>
     <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-"></xref>7.1. Initial Determination of Constitutive Tensors and Their Argument Tensors</title>
    <p>In deriving constitutive theories, we always begin with rate of work or the corresponding conjugate pairs in entropy inequality for determination of constitutive tensors based on causality axiom of constitutive theory and their possible argument tensors. The choice of constitutive tensors can be altered if the physics requires so and the argument tensors of the constitutive tensors can be augmented with additional tensors such physics was not considered when deriving the entropy inequality. We follow the details and guidelines presented in references <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-72">
      [72]
     </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-73">
      [73]
     </xref>. Once the constitutive tensors and their argument tensors are established, we follow the theory of isotropic tensors or the representation theorem in deriving the constitutive theories, and the standard procedure of a Taylor series expansion of the coefficients used in the linear combination of the basis of the constitutive tensor space <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-72">
      [72]
     </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-73">
      [73]
     </xref>.</p>
    <p>Consider entropy inequality (5)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ϕ 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           η 
         </mi> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           J 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
         <mo>
           ⋅ 
         </mo> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
       </mfrac> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mrow /> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
         </msub> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            Θ 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           ⋅ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∇ 
           </mo> 
           <mo>
             ⋅ 
           </mo> 
           <mi>
             m 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mo>
           : 
         </mo> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mrow /> 
            <mi>
              c 
            </mi> 
           </msub> 
           <mtext>
             Θ 
           </mtext> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(15)</p>
    <p>The macro stress tensor 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        σ 
      </mi> 
     </math> is nonsymmetric, and therefore cannot serve as a constitutive tensor due to the representation theorem. Thus, we need an additive decomposition of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        σ 
      </mi> 
     </math> into the symmetric tensor 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> and the skew-symmetric tensor 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. There cannot be a constitutive theory for 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, as it is already defined by gradients of Cauchy moment tensor due to the balance of angular momenta. Thus, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> is the constitutive tensor and not 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        σ 
      </mi> 
     </math> or 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>(16)</p>
    <p>Secondly</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math>(17)</p>
    <p>in which 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msup> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> is the displacement gradient tensor and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> are the symmetric and skew symmetric tensors obtained by the additive decomposition of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msup> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msup> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>(18)</p>
    <p>Likewise, additive decomposition of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mtext>
            Θ 
          </mtext> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> into symmetric and skew symmetric tensors gives:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mtext>
            Θ 
          </mtext> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mtext>
            Θ 
          </mtext> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </msubsup> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mtext>
            Θ 
          </mtext> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </msubsup> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>(19)</p>
    <p>Also</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           J 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           J 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>(20)</p>
    <p>and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>(21)</p>
    <p>in which 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> is micro displacement gradient tensor and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> are symmetric and skew symmetric tensors due to additive decomposition of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>. Furthermore,</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>(22)</p>
    <p>also</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow /> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mtext> 
          </mtext> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
         </msub> 
         <mtext>
           Θ 
         </mtext> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mrow /> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
         </msub> 
         <mtext>
           Θ 
         </mtext> 
        </mrow> 
       </msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mrow /> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
         </msub> 
         <mtext>
           Θ 
         </mtext> 
        </mrow> 
       </msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math>(23)</p>
    <p>Substituting (16)-(23) in the entropy inequality (5) and noting that</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow /> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           J 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mtext>
            Θ 
          </mtext> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(24)</p>
    <p>We can write (15) as follows:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ϕ 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           η 
         </mi> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mtext>
            Θ 
          </mtext> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
       </msub> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          Θ 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         ⋅ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∇ 
         </mo> 
         <mo>
           ⋅ 
         </mo> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(25)</p>
    <p>From balance of angular momenta</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         ∇ 
       </mo> 
       <mo>
         ⋅ 
       </mo> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         ϵ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>(26)</p>
    <p>Substituting (26) in (25)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ϕ 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           η 
         </mi> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msubsup> 
          <mrow /> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
          <mi>
            d 
          </mi> 
         </msubsup> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ε 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mtext>
            Θ 
          </mtext> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
       </msub> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          Θ 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         ⋅ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           ϵ 
         </mi> 
         <mo>
           : 
         </mo> 
         <mi>
           σ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
         <mo>
           ⋅ 
         </mo> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
       </mfrac> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(27)</p>
    <p>A simple calculation shows that</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow /> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mtext>
            Θ 
          </mtext> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          c 
        </mi> 
       </msub> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          Θ 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         ⋅ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           ϵ 
         </mi> 
         <mo>
           : 
         </mo> 
         <mi>
           σ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(28)</p>
    <p>Using (28) in (27), (28) reduces to</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ϕ 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           η 
         </mi> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ε 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mtext>
            Θ 
          </mtext> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
         <mo>
           ⋅ 
         </mo> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
       </mfrac> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(29)</p>
    <p>Further additive decomposition of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> into equilibrium and deviatoric stress 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> is needed to derive constitutive theory for volumetric and distortional deformation physics that are mutually exclusive.</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>(30)</p>
    <p>substituting (30) in (29)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ϕ 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           η 
         </mi> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ε 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mtext>
            Θ 
          </mtext> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
         <mo>
           ⋅ 
         </mo> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
       </mfrac> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(31)</p>
    <p>rate of work conjugate pairs and the last term in (31) in conjunction with the axiom of causality <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-72">
      [72]
     </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-73">
      [73]
     </xref> imply that 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        q 
      </mi> 
     </math> are valid choices of constitutive tensors provided volumetric change for microconstituents i.e., 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> (equilibrium micro constituent stress) is not considered in which case 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. The initial choice of constitutive tensors and their argument tensors is (with 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        θ 
      </mi> 
     </math> included as an argument tensor in all constitutive tensors because of non-isothermal physics):</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           ρ 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(32)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           ε 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(33)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(34)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msubsup> 
          <mrow></mrow> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              c 
            </mi> 
            <mtext>
              Θ 
            </mtext> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </msubsup> 
         <mi>
           J 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(35)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(36)</p>
    <p>Even though we do not need a constitutive theory for Φ, its argument tensors are essential to establish, since it is used to simplify the entropy inequality (31) as well as to derive the constitutive theory for 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. The presence of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        η 
      </mi> 
     </math> in (31) must be addressed as well. The Helmholtz free energy density Φ must show dependence on 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ρ 
      </mi> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        θ 
      </mi> 
     </math>. In the Lagrangian description 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ρ 
      </mi> 
     </math> is not permissible as an argument tensor as it is not a dependent variable, but we use it in (32) in a symbolic sense. Other argument tensors of Φ and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        η 
      </mi> 
     </math> are chosen based on the principle of equipresence as we do not have any other basis for their choice. However, the principle of equipresence is not used in (32) - (36) as the conjugate pairs in the entropy inequality (31) clearly dictate the choices of argument tensors:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         Φ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         Φ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           ρ 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ε 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              c 
            </mi> 
            <mtext>
              Θ 
            </mtext> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </msubsup> 
         <mi>
           J 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(37)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         η 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         η 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           ρ 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ε 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              c 
            </mi> 
            <mtext>
              Θ 
            </mtext> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </msubsup> 
         <mi>
           J 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(38)</p>
   </sec>
   <sec id="s7_2">
    <title>
     <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-"></xref>7.2. Constitutive Theory for Equilibrium Cauchy Stress Tensor 

     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
       <msubsup> 
   
        <mrow></mrow> 
   
        <mi>
         
    s
   
        </mi> 
   
        <mi>
         
    e
   
        </mi> 
  
       </msubsup> 
  
       <mi>
        
   σ
  
       </mi>
 
      </mrow>

     </math></title>
    <p>In Lagrangian description, density 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ρ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is deterministic from the conservation of mass 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ρ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> once the deformation gradient tensor 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        J 
      </mi> 
     </math> is known,</p>
    <p>hence 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ρ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> cannot be an argument tensor of the constitutive tensors <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-73">
      [73]
     </xref>. However, compressibility and incompressibility physics is related to density and temperature. Thus, the constitutive theory for 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> cannot be derived using entropy inequality (31) in Lagrangian description, instead we must consider entropy inequality similar to (31) in Eulerian description.</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             Φ 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           η 
         </mi> 
         <mover accent="true"> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           σ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           σ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           D 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msubsup> 
          <mrow /> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mmultiscripts> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               Θ 
             </mi> 
             <mo>
               ¯ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mprescripts /> 
            <mi>
              c 
            </mi> 
            <mi>
              r 
            </mi> 
           </mmultiscripts> 
          </mrow> 
         </msubsup> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           ⋅ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            g 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
       </mfrac> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(39)</p>
    <p>In this case 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
       <mi>
         ρ 
       </mi> 
       <mo>
         ¯ 
       </mo> 
      </mover> 
     </math> is unknown, hence is a dependent variable in the mathematical model. Following same procedure as for Lagrangian description, the constitutive tensors and their argument tensors (including 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
       <mi>
         Φ 
       </mi> 
       <mo>
         ¯ 
       </mo> 
      </mover> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
       <mi>
         η 
       </mi> 
       <mo>
         ¯ 
       </mo> 
      </mover> 
     </math>) are given by:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow /> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           σ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           σ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(40)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow /> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           σ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           σ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(41)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             D 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(42)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mmultiscripts> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               Θ 
             </mi> 
             <mo>
               ¯ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mprescripts /> 
            <mi>
              c 
            </mi> 
            <mi>
              r 
            </mi> 
           </mmultiscripts> 
          </mrow> 
         </msubsup> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(43)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            g 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(44)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          Φ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          Φ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             D 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mmultiscripts> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               Θ 
             </mi> 
             <mo>
               ¯ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mprescripts /> 
            <mi>
              c 
            </mi> 
            <mi>
              r 
            </mi> 
           </mmultiscripts> 
          </mrow> 
         </msubsup> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            g 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(45)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          η 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          η 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             D 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mmultiscripts> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               Θ 
             </mi> 
             <mo>
               ¯ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mprescripts /> 
            <mi>
              c 
            </mi> 
            <mi>
              r 
            </mi> 
           </mmultiscripts> 
          </mrow> 
         </msubsup> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            g 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(46)</p>
    <p>Using (45) we can write</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           Φ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            Φ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mover accent="true"> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           Φ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            Φ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           D 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            Φ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             D 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            Φ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mmultiscripts> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               Θ 
             </mi> 
             <mo>
               ¯ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mprescripts /> 
            <mi>
              c 
            </mi> 
            <mi>
              r 
            </mi> 
           </mmultiscripts> 
          </mrow> 
         </msubsup> 
         <mover accent="true"> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             J 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mmultiscripts> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             Θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mprescripts /> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
         </mmultiscripts> 
        </mrow> 
       </msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           J 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            Φ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            g 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         ⋅ 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            Φ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mover accent="true"> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math>(47)</p>
    <p>From conservation of mass in Eulerian description</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ρ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mo>
            ∇ 
          </mo> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           ⋅ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           D 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           D 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mi>
          δ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mi>
         δ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>(48)</p>
    <p>substituting from (48) for 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         ˙ 
       </mo> 
      </mover> 
     </math> in (47) and then substituting (47) in (39), we obtain the following after regrouping the terms</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               ρ 
             </mi> 
             <mo>
               ¯ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mover accent="true"> 
              <mi>
                Φ 
              </mi> 
              <mo>
                ¯ 
              </mo> 
             </mover> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mover accent="true"> 
              <mi>
                ρ 
              </mi> 
              <mo>
                ¯ 
              </mo> 
             </mover> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mi>
             δ 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mtext>
                
            </mtext> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
            <mi>
              e 
            </mi> 
           </msubsup> 
           <msup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               σ 
             </mi> 
             <mo>
               ¯ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mn>
                0 
              </mn> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           : 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              Φ 
            </mi> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              D 
            </mi> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           : 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             D 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              Φ 
            </mi> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               D 
             </mi> 
             <mo>
               ¯ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           : 
         </mo> 
         <msup> 
          <mover accent="true"> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              D 
            </mi> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              Φ 
            </mi> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msubsup> 
              <mrow /> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mmultiscripts> 
                <mover accent="true"> 
                 <mi>
                   Θ 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ¯ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mprescripts /> 
                <mi>
                  c 
                </mi> 
                <mi>
                  r 
                </mi> 
               </mmultiscripts> 
              </mrow> 
             </msubsup> 
             <mover accent="true"> 
              <mi>
                J 
              </mi> 
              <mo>
                ¯ 
              </mo> 
             </mover> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           : 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mmultiscripts> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               Θ 
             </mi> 
             <mo>
               ¯ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mprescripts /> 
            <mi>
              c 
            </mi> 
            <mi>
              r 
            </mi> 
           </mmultiscripts> 
          </mrow> 
         </msubsup> 
         <mover accent="true"> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             J 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              Φ 
            </mi> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              g 
            </mi> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           ⋅ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             g 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              η 
            </mi> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mover accent="true"> 
              <mi>
                Φ 
              </mi> 
              <mo>
                ¯ 
              </mo> 
             </mover> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mover accent="true"> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mo>
                ¯ 
              </mo> 
             </mover> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
          <mi>
            d 
          </mi> 
         </msubsup> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            σ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           : 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            S 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           : 
         </mo> 
         <msup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             D 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           : 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mmultiscripts> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               Θ 
             </mi> 
             <mo>
               ¯ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mprescripts /> 
            <mi>
              c 
            </mi> 
            <mi>
              r 
            </mi> 
           </mmultiscripts> 
          </mrow> 
         </msubsup> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mo>
             ⋅ 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              g 
            </mi> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
         </mfrac> 
         <mo>
           ≤ 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math>(49)</p>
    <p>The entropy inequality (49) holds for arbitrary but admissible choices of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           D 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mmultiscripts> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             Θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mprescripts /> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
         </mmultiscripts> 
        </mrow> 
       </msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           J 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         ˙ 
       </mo> 
      </mover> 
     </math> if the following conditions hold:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            Φ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         ⇒ 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          Φ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         ≠ 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          Φ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           D 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(50)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            Φ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             D 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         ⇒ 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          Φ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         ≠ 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          Φ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             D 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(51)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            Φ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mmultiscripts> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               Θ 
             </mi> 
             <mo>
               ¯ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mprescripts /> 
            <mi>
              c 
            </mi> 
            <mi>
              r 
            </mi> 
           </mmultiscripts> 
          </mrow> 
         </msubsup> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         ⇒ 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          Φ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         ≠ 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          Φ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msubsup> 
          <mrow /> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mmultiscripts> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               Θ 
             </mi> 
             <mo>
               ¯ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mprescripts /> 
            <mi>
              c 
            </mi> 
            <mi>
              r 
            </mi> 
           </mmultiscripts> 
          </mrow> 
         </msubsup> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(52)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            Φ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            g 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         ⇒ 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          Φ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         ≠ 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          Φ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          g 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(53)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            η 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              Φ 
            </mi> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         ⇒ 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          η 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            Φ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math>(54)</p>
    <p>Equations (50)-(54) implies that 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
       <mi>
         Φ 
       </mi> 
       <mo>
         ¯ 
       </mo> 
      </mover> 
     </math> is not a function of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           D 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mmultiscripts> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             Θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mprescripts /> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
         </mmultiscripts> 
        </mrow> 
       </msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mo>
         ¯ 
       </mo> 
      </mover> 
     </math>. Equation (54) implies that 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
       <mi>
         η 
       </mi> 
       <mo>
         ¯ 
       </mo> 
      </mover> 
     </math> is deterministic from 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
       <mi>
         Φ 
       </mi> 
       <mo>
         ¯ 
       </mo> 
      </mover> 
     </math>, hence 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
       <mi>
         η 
       </mi> 
       <mo>
         ¯ 
       </mo> 
      </mover> 
     </math> is not a constitutive or dependent variable. Using (50)-(54), the constitutive tensor and their argument tensors in (40)-(44) remain the same, but the argument tensors of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
       <mi>
         Φ 
       </mi> 
       <mo>
         ¯ 
       </mo> 
      </mover> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
       <mi>
         η 
       </mi> 
       <mo>
         ¯ 
       </mo> 
      </mover> 
     </math> can be modified:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          Φ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          Φ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(55)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          η 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          η 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            Φ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(56)</p>
    <p>and the entropy inequality (49) reduces to</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             ρ 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              Φ 
            </mi> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              ρ 
            </mi> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mi>
           δ 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
          <mi>
            e 
          </mi> 
         </msubsup> 
         <mi>
           σ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           σ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           D 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mmultiscripts> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             Θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mprescripts /> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
         </mmultiscripts> 
        </mrow> 
       </msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           ⋅ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            g 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
       </mfrac> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(57)</p>
    <p>Constitutive theory for 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           σ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> for compressible matter can be obtained by setting coefficient of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
       <mi>
         D 
       </mi> 
       <mo>
         ¯ 
       </mo> 
      </mover> 
     </math> in the first term of (57) to zero.</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           σ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ρ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            Φ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mi>
         δ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         δ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>(58)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ρ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            Φ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math>(59)</p>
    <p>in which 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is thermodynamic pressure or equation of state for the compressible matter. When the deforming matter is incompressible, there is no change in volume. Thus, for a fixed mass, the density is constant i.e., 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         ρ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>. For this case, from conservation of mass, we have:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ρ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∇ 
         </mo> 
         <mo>
           ⋅ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            v 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(60)</p>
    <p>and</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            Φ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              ρ 
            </mi> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mo>
              ¯ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            Φ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              ρ 
            </mi> 
            <mn>
              0 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ρ 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(61)</p>
    <p>Hence, for incompressible solid, the constitutive theory for 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> cannot be derived using (58) and (59). First, using (61), the entropy inequality (57) reduces to</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           σ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           σ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           D 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mmultiscripts> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             Θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mprescripts /> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
         </mmultiscripts> 
        </mrow> 
       </msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           ⋅ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            g 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
       </mfrac> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(62)</p>
    <p>In order to derive constitutive theory for 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           σ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> for incompressible solid matter, we must introduce incompressibility condition in (62). From continuity equation, the velocity field for incompressible matter is divergence free i.e.,</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mo>
          ∇ 
        </mo> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         ⋅ 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           D 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           D 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mi>
          δ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         δ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0. 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(63)</p>
    <p>If (63) holds, then the following holds too:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         δ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(64)</p>
    <p>in which, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is a Lagrange multiplier. Adding (64) to (62) and regrouping terms</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mi>
           δ 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
          <mi>
            e 
          </mi> 
         </msubsup> 
         <msup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             σ 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mn>
              0 
            </mn> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           σ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           D 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           ⋅ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            g 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
       </mfrac> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mmultiscripts> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             Θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mprescripts /> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
         </mmultiscripts> 
        </mrow> 
       </msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(65)</p>
    <p>Entropy inequality (65) holds for arbitrary but admissible 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
       <mi>
         D 
       </mi> 
       <mo>
         ¯ 
       </mo> 
      </mover> 
     </math>, if the coefficient of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
       <mi>
         D 
       </mi> 
       <mo>
         ¯ 
       </mo> 
      </mover> 
     </math> in the first term in (65) is set to zero, giving:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           σ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         δ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>(66)</p>
    <p>In (66), 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mo>
         ¯ 
       </mo> 
      </mover> 
     </math> is mechanical pressure. The reduced form of entropy inequality is given by:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           σ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          D 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           D 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mmultiscripts> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             Θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¯ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mprescripts /> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
         </mmultiscripts> 
        </mrow> 
       </msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           ⋅ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            g 
          </mi> 
          <mo>
            ¯ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ¯ 
         </mo> 
        </mover> 
       </mfrac> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(67)</p>
    <p>In Lagrangian description, the constitutive theory for 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> can be obtained directly from (58), (59) and (66).</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           ρ 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         δ 
       </mi> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           ρ 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           Φ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           ρ 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mtext>
           compressible 
         </mtext> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(68)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         δ 
       </mi> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mtext>
           incompressible 
         </mtext> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(69)</p>
    <p>The reduced form of entropy inequality in Lagrangian description follows directly from (67).</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mrow /> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mtext> 
            </mtext> 
            <mi>
              c 
            </mi> 
           </msub> 
           <mtext>
             Θ 
           </mtext> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
         <mo>
           ⋅ 
         </mo> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
       </mfrac> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>(70)</p>
    <p>In the following, we present derivation of constitutive theories for 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        q 
      </mi> 
     </math> using representation theorem <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-56">
      [56]
     </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-67">
      [67]
     </xref>. 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> are symmetric tensors of rank two and their conjugate 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow /> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mtext>
            Θ 
          </mtext> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </msubsup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math> are also symmetric tensors of rank two. 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        q 
      </mi> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        g 
      </mi> 
     </math> are tensors of rank one. Thus, there is no difficulty in deriving constitutive theories for all four constitutive tensors using representation theorem. Furthermore, in the constitutive theories for 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        m 
      </mi> 
     </math> we consider elasticity and dissipation mechanisms. Dissipation mechanisms are ordered rate mechanism, hence yield dissipation spectrum in each constitutive theory.</p>
   </sec>
   <sec id="s7_3">
    <title>
     <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-"></xref>7.3. Constitutive Theory for 

     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
       <msubsup> 
   
        <mrow></mrow> 
   
        <mi>
         
    s
   
        </mi> 
   
        <mi>
         
    d
   
        </mi> 
  
       </msubsup> 
  
       <mi>
        
   σ
  
       </mi>
 
      </mrow>

     </math> Cauchy Stress Tensor</title>
    <p>We consider the medium to be linear elastic. We begin with conjugate pair 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          e 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math> in the reduced form of the entropy inequality (70). This conjugate pair in conjunction with axiom of causality suggest that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> is the constitutive tensor and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ε 
      </mi> 
     </math> as its argument tensor. Thus, we can write ( 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        θ 
      </mi> 
     </math> is included as the argument tensors due to non isothermal physics)</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           ε 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(71)</p>
    <p>We know from physics of viscous fluids that dissipation requires strain rate, same as rate of strain in Lagrangian description, thus 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
       <mi>
         ε 
       </mi> 
       <mo>
         ˙ 
       </mo> 
      </mover> 
     </math> or 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> should be argument tensor of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. We generalize the dissipation mechanism by considering strain rates up to orders 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        n 
      </mi> 
     </math> i.e., by considering 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> as argument tensors of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. Thus, we have</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           ε 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>(72)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         ε 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> are symmetric tensors of rank two and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        θ 
      </mi> 
     </math> is a tensor of rank zero. Thus, we can use representation theorem to derive constitutive theory for 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>Let 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> be the combined generators of the argument tensors of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> in (72) that are symmetric tensors of rank two and let 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> be the combined invariants of the same argument tensors of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> in (72). Then, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> constitute the basis of the space of tensor 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, also referred to as integrity. Now, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> can be expressed as a linear combination of the basis in the current configuration.</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msup> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <munderover> 
        <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
        </mstyle> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
          <mi>
            σ 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </munderover> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mrow></mrow> 
          <mi>
            σ 
          </mi> 
         </msup> 
         <msup> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             G 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mrow></mrow> 
          <mi>
            σ 
          </mi> 
         </msup> 
         <msup> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             I 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msup> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>(73)</p>
    <p>in which 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mrow></mrow> 
          <mi>
            σ 
          </mi> 
         </msup> 
         <msup> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             I 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msup> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> are coefficients in the linear combination (73). The material coefficients in (73) are determined by expanding 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> in the invariants 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <mi>
         M 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> and the temperature 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        θ 
      </mi> 
     </math> about a known configuration 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <munder accentunder="true"> 
       <mi>
         Ω 
       </mi> 
       <mo>
         _ 
       </mo> 
      </munder> 
     </math> and only retaining up to linear terms in 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <mi>
         M 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> and temperature 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        θ 
      </mi> 
     </math> (to simplify the resulting constitutive theory).</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mo> 
        </mo> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow></mrow> 
            <mi>
              σ 
            </mi> 
           </msup> 
           <msup> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </munder> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <munderover> 
        <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
        </mstyle> 
        <mrow> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
          <mi>
            σ 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </munderover> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                σ 
              </mi> 
             </msup> 
             <msup> 
              <munder accentunder="true"> 
               <mi>
                 α 
               </mi> 
               <mo>
                 ˜ 
               </mo> 
              </munder> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                σ 
              </mi> 
             </msup> 
             <msup> 
              <munder accentunder="true"> 
               <mi>
                 I 
               </mi> 
               <mo>
                 ˜ 
               </mo> 
              </munder> 
              <mi>
                j 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mrow></mrow> 
          <mi>
            σ 
          </mi> 
         </msup> 
         <msup> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             I 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msup> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mrow></mrow> 
              <mi>
                σ 
              </mi> 
             </msup> 
             <msup> 
              <munder accentunder="true"> 
               <mi>
                 I 
               </mi> 
               <mo>
                 ˜ 
               </mo> 
              </munder> 
              <mi>
                j 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                σ 
              </mi> 
             </msup> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>(74)</p>
    <p>Substituting 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> from (74) into (73)</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msubsup> 
          <mrow></mrow> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
          <mi>
            d 
          </mi> 
         </msubsup> 
         <mi>
           σ 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mrow> 
               <msup> 
                <mrow></mrow> 
                <mi>
                  σ 
                </mi> 
               </msup> 
               <msup> 
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                 <mi>
                   α 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˜ 
                 </mo> 
                </munder> 
                <mn>
                  0 
                </mn> 
               </msup> 
              </mrow> 
              <mo>
                | 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mo>
               _ 
             </mo> 
            </munder> 
           </msub> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <munderover> 
            <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
             <mo>
               ∑ 
             </mo> 
            </mstyle> 
            <mrow> 
             <mi>
               j 
             </mi> 
             <mo>
               = 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
              <mi>
                σ 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </munderover> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mrow> 
               <mfrac> 
                <mrow> 
                 <msup> 
                  <mo>
                    ∂ 
                  </mo> 
                  <mi>
                    σ 
                  </mi> 
                 </msup> 
                 <msup> 
                  <munder accentunder="true"> 
                   <mi>
                     α 
                   </mi> 
                   <mo>
                     ˜ 
                   </mo> 
                  </munder> 
                  <mn>
                    0 
                  </mn> 
                 </msup> 
                </mrow> 
                <mrow> 
                 <msup> 
                  <mo>
                    ∂ 
                  </mo> 
                  <mi>
                    σ 
                  </mi> 
                 </msup> 
                 <msup> 
                  <munder accentunder="true"> 
                   <mi>
                     I 
                   </mi> 
                   <mo>
                     ˜ 
                   </mo> 
                  </munder> 
                  <mi>
                    j 
                  </mi> 
                 </msup> 
                </mrow> 
               </mfrac> 
              </mrow> 
              <mo>
                | 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mo>
               _ 
             </mo> 
            </munder> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mrow></mrow> 
              <mi>
                σ 
              </mi> 
             </msup> 
             <msup> 
              <munder accentunder="true"> 
               <mi>
                 I 
               </mi> 
               <mo>
                 ˜ 
               </mo> 
              </munder> 
              <mi>
                j 
              </mi> 
             </msup> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <msub> 
              <mrow> 
               <mrow> 
                <mrow> 
                 <msup> 
                  <mrow></mrow> 
                  <mi>
                    σ 
                  </mi> 
                 </msup> 
                 <msup> 
                  <munder accentunder="true"> 
                   <mi>
                     I 
                   </mi> 
                   <mo>
                     ˜ 
                   </mo> 
                  </munder> 
                  <mi>
                    j 
                  </mi> 
                 </msup> 
                </mrow> 
                <mo>
                  | 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
              <munder accentunder="true"> 
               <mi>
                 Ω 
               </mi> 
               <mo>
                 _ 
               </mo> 
              </munder> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mrow> 
               <mfrac> 
                <mrow> 
                 <msup> 
                  <mo>
                    ∂ 
                  </mo> 
                  <mi>
                    σ 
                  </mi> 
                 </msup> 
                 <msup> 
                  <munder accentunder="true"> 
                   <mi>
                     α 
                   </mi> 
                   <mo>
                     ˜ 
                   </mo> 
                  </munder> 
                  <mi>
                    i 
                  </mi> 
                 </msup> 
                </mrow> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ∂ 
                 </mo> 
                 <mi>
                   θ 
                 </mi> 
                </mrow> 
               </mfrac> 
              </mrow> 
              <mo>
                | 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mo>
               _ 
             </mo> 
            </munder> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <msub> 
              <mrow> 
               <mrow> 
                <mi>
                  θ 
                </mi> 
                <mo>
                  | 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
              <munder accentunder="true"> 
               <mi>
                 Ω 
               </mi> 
               <mo>
                 _ 
               </mo> 
              </munder> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
          <mi>
            I 
          </mi> 
         </mstyle> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <munderover> 
          <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
          </mstyle> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              N 
            </mi> 
            <mi>
              σ 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </munderover> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mrow> 
               <msup> 
                <mrow></mrow> 
                <mi>
                  σ 
                </mi> 
               </msup> 
               <msup> 
                <munder accentunder="true"> 
                 <mi>
                   α 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˜ 
                 </mo> 
                </munder> 
                <mi>
                  i 
                </mi> 
               </msup> 
              </mrow> 
              <mo>
                | 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mo>
               _ 
             </mo> 
            </munder> 
           </msub> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <munderover> 
            <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
             <mo>
               ∑ 
             </mo> 
            </mstyle> 
            <mrow> 
             <mi>
               j 
             </mi> 
             <mo>
               = 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
              <mi>
                σ 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </munderover> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mrow> 
               <mfrac> 
                <mrow> 
                 <msup> 
                  <mo>
                    ∂ 
                  </mo> 
                  <mi>
                    σ 
                  </mi> 
                 </msup> 
                 <msup> 
                  <munder accentunder="true"> 
                   <mi>
                     α 
                   </mi> 
                   <mo>
                     ˜ 
                   </mo> 
                  </munder> 
                  <mi>
                    i 
                  </mi> 
                 </msup> 
                </mrow> 
                <mrow> 
                 <msup> 
                  <mo>
                    ∂ 
                  </mo> 
                  <mi>
                    σ 
                  </mi> 
                 </msup> 
                 <msup> 
                  <munder accentunder="true"> 
                   <mi>
                     I 
                   </mi> 
                   <mo>
                     ˜ 
                   </mo> 
                  </munder> 
                  <mi>
                    j 
                  </mi> 
                 </msup> 
                </mrow> 
               </mfrac> 
              </mrow> 
              <mo>
                | 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mo>
               _ 
             </mo> 
            </munder> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mrow></mrow> 
              <mi>
                σ 
              </mi> 
             </msup> 
             <msup> 
              <munder accentunder="true"> 
               <mi>
                 I 
               </mi> 
               <mo>
                 ˜ 
               </mo> 
              </munder> 
              <mi>
                j 
              </mi> 
             </msup> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <msub> 
              <mrow> 
               <mrow> 
                <mrow> 
                 <msup> 
                  <mrow></mrow> 
                  <mi>
                    σ 
                  </mi> 
                 </msup> 
                 <msup> 
                  <munder accentunder="true"> 
                   <mi>
                     I 
                   </mi> 
                   <mo>
                     ˜ 
                   </mo> 
                  </munder> 
                  <mi>
                    j 
                  </mi> 
                 </msup> 
                </mrow> 
                <mo>
                  | 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
              <munder accentunder="true"> 
               <mi>
                 Ω 
               </mi> 
               <mo>
                 _ 
               </mo> 
              </munder> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mrow> 
               <mfrac> 
                <mrow> 
                 <msup> 
                  <mo>
                    ∂ 
                  </mo> 
                  <mi>
                    σ 
                  </mi> 
                 </msup> 
                 <msup> 
                  <munder accentunder="true"> 
                   <mi>
                     α 
                   </mi> 
                   <mo>
                     ˜ 
                   </mo> 
                  </munder> 
                  <mi>
                    i 
                  </mi> 
                 </msup> 
                </mrow> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ∂ 
                 </mo> 
                 <mi>
                   θ 
                 </mi> 
                </mrow> 
               </mfrac> 
              </mrow> 
              <mo>
                | 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mo>
               _ 
             </mo> 
            </munder> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <msub> 
              <mrow> 
               <mrow> 
                <mi>
                  θ 
                </mi> 
                <mo>
                  | 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
              <munder accentunder="true"> 
               <mi>
                 Ω 
               </mi> 
               <mo>
                 _ 
               </mo> 
              </munder> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            σ 
          </mi> 
         </msup> 
         <msup> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             G 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msup> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math>(75)</p>
    <p>Collecting coefficients of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msup> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, we can write (75) as follows:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msubsup> 
          <mrow></mrow> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
          <mi>
            d 
          </mi> 
         </msubsup> 
         <mi>
           σ 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            σ 
          </mi> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </msub> 
         <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
          <mi>
            I 
          </mi> 
         </mstyle> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <munderover> 
          <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
          </mstyle> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              N 
            </mi> 
            <mi>
              σ 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </munderover> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            σ 
          </mi> 
         </msup> 
         <msub> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow></mrow> 
            <mi>
              σ 
            </mi> 
           </msup> 
           <msup> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               I 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </munder> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
          <mi>
            I 
          </mi> 
         </mstyle> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <munderover> 
          <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
          </mstyle> 
          <mrow> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo> 
            </mo> 
            <mi>
              σ 
            </mi> 
           </msup> 
           <mi>
             M 
           </mi> 
          </mrow> 
         </munderover> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            σ 
          </mi> 
         </msup> 
         <msub> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow></mrow> 
            <mi>
              σ 
            </mi> 
           </msup> 
           <msup> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               G 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </munder> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <munderover> 
          <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
          </mstyle> 
          <mrow> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo> 
            </mo> 
            <mi>
              σ 
            </mi> 
           </msup> 
           <mi>
             M 
           </mi> 
          </mrow> 
         </munderover> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <munderover> 
          <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
          </mstyle> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              N 
            </mi> 
            <mi>
              σ 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </munderover> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            σ 
          </mi> 
         </msup> 
         <msub> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             c 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow></mrow> 
            <mi>
              σ 
            </mi> 
           </msup> 
           <msup> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               I 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </munder> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow></mrow> 
            <mi>
              σ 
            </mi> 
           </msup> 
           <msup> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               G 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </munder> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <munderover> 
          <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
          </mstyle> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              N 
            </mi> 
            <mi>
              σ 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </munderover> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            σ 
          </mi> 
         </msup> 
         <msup> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mo>
                | 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mo>
               _ 
             </mo> 
            </munder> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow></mrow> 
            <mi>
              σ 
            </mi> 
           </msup> 
           <msup> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               G 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </munder> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mrow></mrow> 
             <mi>
               σ 
             </mi> 
            </msup> 
            <msub> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mi>
                t 
              </mi> 
              <mi>
                m 
              </mi> 
             </mrow> 
            </msub> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mo>
                | 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mo>
               _ 
             </mo> 
            </munder> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
          <mi>
            I 
          </mi> 
         </mstyle> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math>(76)</p>
    <p>The material coefficients 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           c 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         M 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> are defined in the following:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
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           = 
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          <mo>
            ( 
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               _ 
             </mo> 
            </munder> 
           </msub> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <munderover> 
            <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
             <mo>
               ∑ 
             </mo> 
            </mstyle> 
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             <mi>
               j 
             </mi> 
             <mo>
               = 
             </mo> 
             <mn>
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                    ( 
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                    <mi>
                      σ 
                    </mi> 
                   </msup> 
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                       α 
                     </mi> 
                     <mo>
                       ˜ 
                     </mo> 
                    </munder> 
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                      0 
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                    ) 
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                      σ 
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                     </mi> 
                     <mo>
                       ˜ 
                     </mo> 
                    </munder> 
                    <mi>
                      j 
                    </mi> 
                   </msup> 
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                    ) 
                  </mo> 
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               _ 
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          </mo> 
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             − 
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                  σ 
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                   ˜ 
                 </mo> 
                </munder> 
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                  j 
                </mi> 
               </msup> 
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                | 
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            <munder accentunder="true"> 
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               Ω 
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             <mo>
               _ 
             </mo> 
            </munder> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           ; 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
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             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msub> 
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           = 
         </mo> 
         <msub> 
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                 ( 
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                   σ 
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                    α 
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                  <mo>
                    ˜ 
                  </mo> 
                 </munder> 
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                   0 
                 </mn> 
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                 ) 
               </mo> 
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             <mrow> 
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                ∂ 
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                 ( 
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                   σ 
                 </mi> 
                </msup> 
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                    I 
                  </mi> 
                  <mo>
                    ˜ 
                  </mo> 
                 </munder> 
                 <mi>
                   j 
                 </mi> 
                </msup> 
               </mrow> 
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                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
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            </mfrac> 
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             | 
           </mo> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
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       <mtr> 
        <mtd> 
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           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
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             <mi>
               σ 
             </mi> 
            </msup> 
            <msup> 
             <munder accentunder="true"> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mo>
                ˜ 
              </mo> 
             </munder> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </msup> 
           </mrow> 
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             | 
           </mo> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <munderover> 
          <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
          </mstyle> 
          <mrow> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo> 
            </mo> 
            <mi>
              σ 
            </mi> 
           </msup> 
           <mi>
             M 
           </mi> 
          </mrow> 
         </munderover> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mfrac> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ( 
               </mo> 
               <mrow> 
                <msup> 
                 <mrow></mrow> 
                 <mi>
                   σ 
                 </mi> 
                </msup> 
                <msup> 
                 <munder accentunder="true"> 
                  <mi>
                    α 
                  </mi> 
                  <mo>
                    ˜ 
                  </mo> 
                 </munder> 
                 <mi>
                   i 
                 </mi> 
                </msup> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ( 
               </mo> 
               <mrow> 
                <msup> 
                 <mrow></mrow> 
                 <mi>
                   σ 
                 </mi> 
                </msup> 
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                  <mi>
                    I 
                  </mi> 
                  <mo>
                    ˜ 
                  </mo> 
                 </munder> 
                 <mi>
                   j 
                 </mi> 
                </msup> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
           </mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mrow> 
               <msup> 
                <mrow></mrow> 
                <mi>
                  σ 
                </mi> 
               </msup> 
               <msup> 
                <munder accentunder="true"> 
                 <mi>
                   I 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˜ 
                 </mo> 
                </munder> 
                <mi>
                  j 
                </mi> 
               </msup> 
              </mrow> 
              <mo>
                | 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mo>
               _ 
             </mo> 
            </munder> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           ; 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             c 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mfrac> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ( 
               </mo> 
               <mrow> 
                <msup> 
                 <mrow></mrow> 
                 <mi>
                   σ 
                 </mi> 
                </msup> 
                <msup> 
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                    α 
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                  <mo>
                    ˜ 
                  </mo> 
                 </munder> 
                 <mi>
                   i 
                 </mi> 
                </msup> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
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              <mrow> 
               <mo>
                 ( 
               </mo> 
               <mrow> 
                <msup> 
                 <mrow></mrow> 
                 <mi>
                   σ 
                 </mi> 
                </msup> 
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                  <mi>
                    I 
                  </mi> 
                  <mo>
                    ˜ 
                  </mo> 
                 </munder> 
                 <mi>
                   j 
                 </mi> 
                </msup> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
           </mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msup> 
          <mrow></mrow> 
          <mi>
            σ 
          </mi> 
         </msup> 
         <msub> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mfrac> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mrow> 
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                 ( 
               </mo> 
               <mrow> 
                <msup> 
                 <mrow></mrow> 
                 <mi>
                   σ 
                 </mi> 
                </msup> 
                <msup> 
                 <munder accentunder="true"> 
                  <mi>
                    α 
                  </mi> 
                  <mo>
                    ˜ 
                  </mo> 
                 </munder> 
                 <mi>
                   i 
                 </mi> 
                </msup> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
           </mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
         <mo>
           ; 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            σ 
          </mi> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mi>
             m 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mfrac> 
             <mrow> 
              <msup> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <mi>
                 σ 
               </mi> 
              </msup> 
              <msup> 
               <mi>
                 α 
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                 0 
               </mn> 
              </msup> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
           </mrow> 
           <mo>
             | 
           </mo> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math>(77)</p>
    <p>The constitutive theory (76) with material coefficients (77) is based on integrity, complete basis of the space of constitutive tensor 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. Desired simplified forms can be obtained from (76) by retaining specific generators and invariants. This constitutive theory is ordered rate constitutive theory of orders 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        n 
      </mi> 
     </math> of strain tensors. Material coefficients can be functions of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        θ 
      </mi> 
     </math> in a known configuration.</p>
    <p>Simplified form of (76) can be obtained by retaining desired generators and the invariants. Perhaps a simplified yet most general constitutive theory for 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> is one in which 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> is a linear function of the components of its argument tensors. Redefining material coefficients and rearranging terms in (76) we can write the following:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mi>
         μ 
       </mi> 
       <mi>
         ε 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         λ 
       </mi> 
       <mtext>
         tr 
       </mtext> 
       <mi>
         ε 
       </mi> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <munderover> 
        <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
        </mstyle> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </munderover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <msubsup> 
          <mi>
            η 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mi>
            σ 
          </mi> 
         </msubsup> 
         <msub> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            κ 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mi>
            σ 
          </mi> 
         </msubsup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mtext>
             tr 
           </mtext> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                ε 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mi>
                  i 
                </mi> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>(78)</p>
    <p>in which 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is initial stress field, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> are Lames constants, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mi>
          η 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msubsup> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mi>
          κ 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> is the spectrum of damping coefficients corresponding to strain rates 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is thermal modulus.</p>
    <p>A further simplified model that is commonly used is obtained for 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> i.e., strain rate of order one only. In this case (78) reduces to</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mi>
         σ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <mtext>
         tr 
       </mtext> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <msubsup> 
        <mi>
          η 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msub> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mi>
          κ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mtext>
         tr 
       </mtext> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>(79)</p>
   </sec>
   <sec id="s7_4">
    <title>
     <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-"></xref>7.4. Constitutive Theory for Micro Stress Tensor 

     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       
  S
 
      </mi>

     </math></title>
    <p>We consider microconstituent to have elasticity and dissipation mechanisms. Thus, following Section 7.3, we can choose the following for the constitutive tensor and its argument tensors related to microconstituent stress.</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msubsup> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>(80)</p>
    <p>where 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> is the highest order of rate of strain 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>. Let 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> be the combined generators of the argument tensors of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        S 
      </mi> 
     </math> in (80) and let 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> be the combined invariants of the same argument tensors of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        S 
      </mi> 
     </math> in (80), then 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> constitutes the basis of the space of constitutive tensor 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        S 
      </mi> 
     </math> and we can write the following for 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        S 
      </mi> 
     </math>.</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msup> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <munderover> 
        <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
        </mstyle> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </munderover> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mrow></mrow> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msup> 
         <msup> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             G 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(81)</p>
    <p>in which</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mrow></mrow> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msup> 
         <msup> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             I 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msup> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>(82)</p>
    <p>Following the procedure described in Section 7.3 (Taylor series expansion) we can derive the following constitutive theory for 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        S 
      </mi> 
     </math></p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mi>
           S 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            S 
          </mi> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <munderover> 
          <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
          </mstyle> 
          <mrow> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </munderover> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msup> 
         <msub> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow></mrow> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msup> 
           <msup> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               I 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </munder> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <munderover> 
          <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
          </mstyle> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              N 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </munderover> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msup> 
         <msub> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow></mrow> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msup> 
           <msup> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               G 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </munder> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <munderover> 
          <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
          </mstyle> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              N 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </munderover> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <munderover> 
          <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
          </mstyle> 
          <mrow> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </munderover> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msup> 
         <msub> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             c 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow></mrow> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msup> 
           <msup> 
            <mi>
              I 
            </mi> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow></mrow> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msup> 
           <msup> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               G 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </munder> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <munderover> 
          <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
          </mstyle> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              N 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </munderover> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msup> 
         <msub> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mo>
                | 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mo>
               _ 
             </mo> 
            </munder> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msup> 
         <msup> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             G 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msup> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mi>
             m 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mo>
                | 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mo>
               _ 
             </mo> 
            </munder> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math>(83)</p>
    <p>in which material coefficients are given by (77) after replacing 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> with 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> and replacing 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           c 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> by 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           c 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> by 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>. The material coefficients can be functions of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mtext> 
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        θ 
      </mi> 
     </math> in a known configuration 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <munder accentunder="true"> 
       <mi>
         Ω 
       </mi> 
       <mo>
         _ 
       </mo> 
      </munder> 
     </math>. This constitutive theory is based on integrity. A constitutive theory for 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        S 
      </mi> 
     </math> that is linear in the components of the argument tensors and is of order 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> is given by (after redefining material coefficients)</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mtext>
           tr 
         </mtext> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              ε 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <munderover> 
        <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
        </mstyle> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </munderover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <msubsup> 
          <mi>
            η 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msubsup> 
         <msubsup> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msubsup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            κ 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msubsup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mtext>
             tr 
           </mtext> 
           <msubsup> 
            <mi>
              ε 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mi>
                i 
              </mi> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>(84)</p>
    <p>This constitutive theory is of orders 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> in rates of microconstituent strain 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>. When 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, we obtain the most simplified constitutive theory for 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        S 
      </mi> 
     </math>.</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mtext>
           tr 
         </mtext> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              ε 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <msubsup> 
        <mi>
          η 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <msubsup> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msubsup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mi>
          κ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msubsup> 
       <mtext>
         tr 
       </mtext> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msubsup> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>(85)</p>
   </sec>
   <sec id="s7_5">
    <title>
     <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-"></xref>7.5. Constitutive Theory for Moment Tensor 

     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       
  m
 
      </mi>

     </math></title>
    <p>Rigid rotations and rotation rates of the microconstituents in the elastic and viscous medium result in: 1) elasticity due to rotation gradient tensor, 2) dissipation due to viscous drag experienced by the microconstituents due to rates of the rotation gradients. If 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mtext> 
        </mtext> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            c 
          </mi> 
          <mtext>
            Θ 
          </mtext> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </msubsup> 
       <msub> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> are the rate of symmetric part of rotation gradient tensor, then we can write:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msubsup> 
          <mrow></mrow> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              c 
            </mi> 
            <mtext>
              Θ 
            </mtext> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </msubsup> 
         <mi>
           J 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              c 
            </mi> 
            <mtext>
              Θ 
            </mtext> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </msubsup> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>(86)</p>
    <p>Let 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> be the combined generators and let 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> be the combined invariants of the same argument tensors, then 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> forms the basis of the space (integrity) of constitutive tensor 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        m 
      </mi> 
     </math> and we can write the following for 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        m 
      </mi> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            [ 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msup> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <munderover> 
        <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
        </mstyle> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </munderover> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mrow></mrow> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msup> 
         <msup> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             G 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(87)</p>
    <p>in which coefficients</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mrow></mrow> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msup> 
         <msup> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             I 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msup> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>(88)</p>
    <p>Following the procedure described in section 7.3 (Taylor series expansion), we can derive the following constitutive theory for 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        m 
      </mi> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <munderover> 
          <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
          </mstyle> 
          <mrow> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </munderover> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msup> 
         <msub> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msup> 
         <msup> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             I 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msup> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <munderover> 
          <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
          </mstyle> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              N 
            </mi> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </munderover> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msup> 
         <msub> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msup> 
         <msup> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             G 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <munderover> 
          <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
          </mstyle> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              N 
            </mi> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </munderover> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <munderover> 
          <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
          </mstyle> 
          <mrow> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </munderover> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msup> 
         <msub> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             c 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msup> 
         <msup> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             I 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msup> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msup> 
         <msup> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             G 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msup> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <munderover> 
          <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
          </mstyle> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              N 
            </mi> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </munderover> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msup> 
         <msub> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mo>
                | 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mo>
               _ 
             </mo> 
            </munder> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msup> 
         <msup> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             G 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </munder> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msup> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mi>
             m 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mo>
                | 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mo>
               _ 
             </mo> 
            </munder> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math>(89)</p>
    <p>in which material coefficients are given by after replacing 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           c 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> with 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
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        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           c 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
       <msub> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> by 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>. The material coefficients can be functions of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
       <msup> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </munder> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         ; 
       </mo> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        θ 
      </mi> 
     </math> in a known configuration 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <munder accentunder="true"> 
       <mi>
         Ω 
       </mi> 
       <mo>
         _ 
       </mo> 
      </munder> 
     </math>.</p>
    <p>A constitutive theory that is linear in the components of the argument tensor is given by:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msup> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              [ 
            </mo> 
            <mn>
              0 
            </mn> 
            <mo>
              ] 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               μ 
             </mi> 
             <mo>
               ˜ 
             </mo> 
            </munder> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msubsup> 
            <mrow></mrow> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mi>
                c 
              </mi> 
              <mtext>
                Θ 
              </mtext> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </msubsup> 
           <mi>
             J 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow></mrow> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
           </msup> 
           <munder accentunder="true"> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
            <mo>
              ˜ 
            </mo> 
           </munder> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mtext>
             tr 
           </mtext> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msubsup> 
              <mrow></mrow> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
              <mrow> 
               <msup> 
                <mi>
                  c 
                </mi> 
                <mtext>
                  Θ 
                </mtext> 
               </msup> 
              </mrow> 
             </msubsup> 
             <mi>
               J 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <munderover> 
          <mstyle mathsize="140%" displaystyle="true"> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
          </mstyle> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             = 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </munderover> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msubsup> 
            <mi>
              η 
            </mi> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
           </msubsup> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msubsup> 
              <mrow></mrow> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
              <mrow> 
               <msup> 
                <mi>
                  c 
                </mi> 
                <mtext>
                  Θ 
                </mtext> 
               </msup> 
              </mrow> 
             </msubsup> 
             <msub> 
              <mi>
                J 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mi>
                  i 
                </mi> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              κ 
            </mi> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
           </msubsup> 
           <mtext>
             tr 
           </mtext> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msubsup> 
              <mrow></mrow> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
              <mrow> 
               <msup> 
                <mi>
                  c 
                </mi> 
                <mtext>
                  Θ 
                </mtext> 
               </msup> 
              </mrow> 
             </msubsup> 
             <msub> 
              <mi>
                J 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mi>
                  i 
                </mi> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow></mrow> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mi>
               m 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mo>
                | 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mo>
               _ 
             </mo> 
            </munder> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math>(90)</p>
    <p>When 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, we have the simplest possible constitutive theory for 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        m 
      </mi> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <msup> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msubsup> 
            <mrow></mrow> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mi>
                c 
              </mi> 
              <mtext>
                Θ 
              </mtext> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </msubsup> 
           <mi>
             J 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mtext>
             tr 
           </mtext> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msubsup> 
              <mrow></mrow> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
              <mrow> 
               <msup> 
                <mi>
                  c 
                </mi> 
                <mtext>
                  Θ 
                </mtext> 
               </msup> 
              </mrow> 
             </msubsup> 
             <mi>
               J 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <msubsup> 
          <mi>
            η 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msubsup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msubsup> 
            <mrow></mrow> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mi>
                c 
              </mi> 
              <mtext>
                Θ 
              </mtext> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </msubsup> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            κ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msubsup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mtext>
             tr 
           </mtext> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msubsup> 
              <mrow></mrow> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
              <mrow> 
               <msup> 
                <mi>
                  c 
                </mi> 
                <mtext>
                  Θ 
                </mtext> 
               </msup> 
              </mrow> 
             </msubsup> 
             <msub> 
              <mi>
                J 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msup> 
          <mtext>
              
          </mtext> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mi>
             m 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mo>
                | 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mo>
               _ 
             </mo> 
            </munder> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mi>
           I 
         </mi> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math>(91)</p>
   </sec>
   <sec id="s7_6">
    <title>
     <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-"></xref>7.6. Constitutive Theory for 

     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       
  q
 
      </mi>

     </math></title>
    <p>In this derivation, we consider (based on conjugate pairs in the reduced entropy inequality)</p>
    <p>Considering</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>(92)</p>
    <p>Tensors 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        q 
      </mi> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        g 
      </mi> 
     </math> are tensors of rank one and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        θ 
      </mi> 
     </math> is a tensor of rank zero. The only combined generator of rank one of the argument tensor 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        g 
      </mi> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        θ 
      </mi> 
     </math> is 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        g 
      </mi> 
     </math>, hence based on representation theorem, we can write:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
       </msup> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>(93)</p>
    <p>The coefficient 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
       </msup> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> is a function of the combined invariants of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         θ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> i.e., 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          g 
        </mi> 
        <mtext>
          T 
        </mtext> 
       </msup> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> and temperature 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        θ 
      </mi> 
     </math>. Let us define 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
       </msup> 
       <munder accentunder="true"> 
        <mi>
          I 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </munder> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          g 
        </mi> 
        <mtext>
          T 
        </mtext> 
       </msup> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> to simplify the details of further derivation. We note that (93) holds in the current configuration in which the deformation is not known. Hence, in (93), 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
       </msup> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mtext>
            
        </mtext> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
       </msup> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mrow></mrow> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </msup> 
         <munder accentunder="true"> 
          <mi>
            I 
          </mi> 
          <mo>
            ˜ 
          </mo> 
         </munder> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is not yet deterministic and it is not a material coefficient. To determine material coefficients in (93), we expand 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
       </msup> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mrow></mrow> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </msup> 
         <munder accentunder="true"> 
          <mi>
            I 
          </mi> 
          <mo>
            ˜ 
          </mo> 
         </munder> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> in Taylor series about a known configuration 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <munder accentunder="true"> 
       <mi>
         Ω 
       </mi> 
       <mo>
         _ 
       </mo> 
      </munder> 
     </math> in 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
       </msup> 
       <munder accentunder="true"> 
        <mi>
          I 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </munder> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        θ 
      </mi> 
     </math> and retain only up to linear terms in 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
       </msup> 
       <munder accentunder="true"> 
        <mi>
          I 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </munder> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        θ 
      </mi> 
     </math> (for simplicity)</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
       </msup> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow></mrow> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </msup> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </msup> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </msup> 
             <munder accentunder="true"> 
              <mi>
                I 
              </mi> 
              <mo>
                ˜ 
              </mo> 
             </munder> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mrow></mrow> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
         </msup> 
         <munder accentunder="true"> 
          <mi>
            I 
          </mi> 
          <mo>
            ˜ 
          </mo> 
         </munder> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mrow></mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </msup> 
             <munder accentunder="true"> 
              <mi>
                I 
              </mi> 
              <mo>
                ˜ 
              </mo> 
             </munder> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </msup> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>(94)</p>
    <p>Substituting (94) into (93)</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo> 
         </mo> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mrow></mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </msup> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <msup> 
                <mo>
                  ∂ 
                </mo> 
                <mi>
                  q 
                </mi> 
               </msup> 
               <mi>
                 α 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <msup> 
                <mo>
                  ∂ 
                </mo> 
                <mi>
                  q 
                </mi> 
               </msup> 
               <munder accentunder="true"> 
                <mi>
                  I 
                </mi> 
                <mo>
                  ˜ 
                </mo> 
               </munder> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow></mrow> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </msup> 
           <munder accentunder="true"> 
            <mi>
              I 
            </mi> 
            <mo>
              ˜ 
            </mo> 
           </munder> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <msup> 
                <mrow></mrow> 
                <mi>
                  q 
                </mi> 
               </msup> 
               <munder accentunder="true"> 
                <mi>
                  I 
                </mi> 
                <mo>
                  ˜ 
                </mo> 
               </munder> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mo>
               _ 
             </mo> 
            </munder> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <msup> 
                <mo>
                  ∂ 
                </mo> 
                <mi>
                  q 
                </mi> 
               </msup> 
               <mi>
                 α 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <munder accentunder="true"> 
             <mi>
               Ω 
             </mi> 
             <mo>
               _ 
             </mo> 
            </munder> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>(95)</p>
    <p>We note that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow></mrow> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </msup> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </msup> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </msup> 
             <munder accentunder="true"> 
              <mi>
                I 
              </mi> 
              <mo>
                ˜ 
              </mo> 
             </munder> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </msup> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> are functions of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow></mrow> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </msup> 
           <munder accentunder="true"> 
            <mi>
              I 
            </mi> 
            <mo>
              ˜ 
            </mo> 
           </munder> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>, whereas 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
       </msup> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> in (93) is a function of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
       </msup> 
       <munder accentunder="true"> 
        <mi>
          I 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </munder> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        θ 
      </mi> 
     </math> in the current configuration. From (95), we can write the following, noting that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
       </msup> 
       <munder accentunder="true"> 
        <mi>
          I 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </munder> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          g 
        </mi> 
        <mtext>
          T 
        </mtext> 
       </msup> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow></mrow> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </msup> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </msup> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </msup> 
             <munder accentunder="true"> 
              <mi>
                I 
              </mi> 
              <mo>
                ˜ 
              </mo> 
             </munder> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              { 
            </mo> 
            <mi>
              g 
            </mi> 
            <mo>
              } 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mtext>
            T 
          </mtext> 
         </msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mi>
            g 
          </mi> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </msup> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </msup> 
             <munder accentunder="true"> 
              <mi>
                I 
              </mi> 
              <mo>
                ˜ 
              </mo> 
             </munder> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                { 
              </mo> 
              <mi>
                g 
              </mi> 
              <mo>
                } 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mtext>
              T 
            </mtext> 
           </msup> 
           <mrow> 
            <mo>
              { 
            </mo> 
            <mi>
              g 
            </mi> 
            <mo>
              } 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
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                ∂ 
              </mo> 
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              </mi> 
             </msup> 
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               α 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>(96)</p>
    <p>or</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mrow></mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </msup> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <msup> 
                <mo>
                  ∂ 
                </mo> 
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                </mi> 
               </msup> 
               <mi>
                 α 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <msup> 
                <mo>
                  ∂ 
                </mo> 
                <mi>
                  q 
                </mi> 
               </msup> 
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                  I 
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                  ˜ 
                </mo> 
               </munder> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                { 
              </mo> 
              <mi>
                g 
              </mi> 
              <mo>
                } 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mtext>
              T 
            </mtext> 
           </msup> 
           <mrow> 
            <mo>
              { 
            </mo> 
            <mi>
              g 
            </mi> 
            <mo>
              } 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </msup> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </msup> 
             <munder accentunder="true"> 
              <mi>
                I 
              </mi> 
              <mo>
                ˜ 
              </mo> 
             </munder> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                { 
              </mo> 
              <mi>
                g 
              </mi> 
              <mo>
                } 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mtext>
              T 
            </mtext> 
           </msup> 
           <mrow> 
            <mo>
              { 
            </mo> 
            <mi>
              g 
            </mi> 
            <mo>
              } 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </msup> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>(97)</p>
    <p>Let</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         κ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mrow></mrow> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </msup> 
             <munder accentunder="true"> 
              <mi>
                I 
              </mi> 
              <mo>
                ˜ 
              </mo> 
             </munder> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
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           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow></mrow> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
           </msup> 
           <mi>
             α 
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          </mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
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         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
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                ∂ 
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              </mi> 
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               α 
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            </mrow> 
            <mrow> 
             <msup> 
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                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </msup> 
             <munder accentunder="true"> 
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                I 
              </mi> 
              <mo>
                ˜ 
              </mo> 
             </munder> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
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           Ω 
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           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow> 
             <mrow> 
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                { 
              </mo> 
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                g 
              </mi> 
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                } 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mtext>
              T 
            </mtext> 
           </msup> 
           <mrow> 
            <mo>
              { 
            </mo> 
            <mi>
              g 
            </mi> 
            <mo>
              } 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
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           Ω 
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         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>(98)</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
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          κ 
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        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
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        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
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             Ω 
           </mi> 
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             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mrow></mrow> 
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                ˜ 
              </mo> 
             </munder> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
           </mi> 
           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
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                ∂ 
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              <mi>
                q 
              </mi> 
             </msup> 
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              <mi>
                I 
              </mi> 
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                ˜ 
              </mo> 
             </munder> 
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           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
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           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>(99)</p>
    <p>
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          κ 
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        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
           <mi>
             Ω 
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             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mrow></mrow> 
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                q 
              </mi> 
             </msup> 
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                I 
              </mi> 
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                ˜ 
              </mo> 
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            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <munder accentunder="true"> 
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             Ω 
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           <mo>
             _ 
           </mo> 
          </munder> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                q 
              </mi> 
             </msup> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <munder accentunder="true"> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           _ 
         </mo> 
        </munder> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>(100)</p>
    <p>Then,</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         κ 
       </mi> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          κ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              { 
            </mo> 
            <mi>
              g 
            </mi> 
            <mo>
              } 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mtext>
            T 
          </mtext> 
         </msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mi>
            g 
          </mi> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          κ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mtext> 
           <munder accentunder="true">
             Ω 
            <mo>
              _ 
            </mo> 
           </munder> 
          </mtext> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>(101)</p>
    <p>This is the simplest possible constitutive theory based on conjugate pairs in the entropy inequality, representation theorem and (92). This constitutive theory uses integrity, the complete basis of the space of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        q 
      </mi> 
     </math>. The only assumption in this theory beyond (92) is the truncation of the Taylor series in (94) beyond linear terms in 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mrow></mrow> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
       </msup> 
       <munder accentunder="true"> 
        <mi>
          I 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </munder> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        θ 
      </mi> 
     </math>. The constitutive theory for 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        q 
      </mi> 
     </math> in (101) is cubic in 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        q 
      </mi> 
     </math>. It contains linear and cubic terms in 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        g 
      </mi> 
     </math>, but does not contain a quadratic term in 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        g 
      </mi> 
     </math>. Simplified linear theory is given by (101) by retaining only the first term on the right hand side of (101) (Fourier heat conduction law).</p>
   </sec>
  </sec><sec id="s8">
   <title>
    <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-"></xref>8. Thermodynamic and Mathematical Consistency of the Linear Micromorphic Theory Presented in the Paper</title>
   <p>Surana et al. have shown in their earlier paper that the linear micromorphic microcontinuum theory presented for thermoelastic solids is thermodynamically and mathematically consistent. This is also the case for thermoviscoelastic solids. Significant aspects of the linear micromorphic theory presented in ref <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-1">
     [1]
    </xref> are: strict use of classical continuum mechanics for microconstituents, valid integral-average definitions and their use in the derivation of macro conservation and balance laws, additively separating microconstituent deformation and its rigid rotations, use of classical rotations 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
      </msub> 
      <mi>
        Θ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> to define microconstituent rigid rotations, use of conjugate pairs in the entropy inequality to determine constitutive tensors and the initial choice of their argument tensors in conjunction with the axiom of causality, ensuring that constitutive tensors of rank two are symmetric tensors and their argument tensors of rank two are also symmetric tensors of rank two, strict adherence to the representation theorem in deriving constitutive theories, use of valid deformation measures derived in ref <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-33">
     [33]
    </xref>, appropriate additive decomposition of stress tensors to accommodate correct physics and to obtain valid constitutive tensors. Additionally, derivations of the constitutive theories presented in this paper for thermoviscoelastic solids with dissipation are carried out strictly using the theory of isotropic tensors and the entropy inequality, and are therefore thermodynamically and mathematically consistent. Thus, the complete mathematical model including the constitutive theories is thermodynamically and mathematically consistent.</p>
  </sec><sec id="s9">
   <title>
    <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-"></xref>9. Linear Micromorphic Theory of Eringen</title>
   <p>Surana et al. in a recent paper have also presented an extensive discussion of Eringen’s micromorphic theory including various issues, inconsistencies, incorrect definitions, questionable derivations of some balance laws and constitutive theories, which suggest that the micromorphic theory presented by Eringen may have serious concerns. Some of these, reported in ref <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-1">
     [1]
    </xref>, are summarized here: the microconstituents have nine deformational degrees of freedom, six due to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> and three unknown rigid rotations 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
      </msub> 
      <mi>
        Θ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>; use of a weighted integral of balance of micro linear momenta has no physical or mathematical basis and yields balance of angular momenta that cannot be derived using well known conventional approach; introduction of a third rank moment tensor for nonclassical physics using 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          σ 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>which is due to classical continuum mechanics, is invalid; use of the permutation tensor with the moment tensor in the balance of linear momenta is in error, use of nonsymmetric constitutive tensors (of rank two) and their nonsymmetric argument tensors is not supported by the theory of isotropic tensors, necessity of an additional balance due to a new kinematically conjugate pair of rotations and moments is completely ignored, leading to spurious constitutive theories; use of phenomenologically constructed potentials containing nonsymmetric tensors of rank two to derive constitutive theories for nonsymmetric tensors of rank two has no basis based on the representation theorem; additive decomposition of 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       σ 
     </mi> 
    </math> is not employed to separate 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
      </msub> 
      <mi>
        σ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, which cannot be part of a constitutive tensor as it is defined by the balance of angular momenta; the principle of equipresence introduces non physical coupling between classical and nonclassical physics; conservation of micro inertia as a conservation law introduced to obtain additional equations for closure of the mathematical model is neither needed nor used in the theory presented in ref <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-1">
     [1]
    </xref>. It is thus conclusive, based on the points discussed in ref <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-1">
     [1]
    </xref> and summarized above, that Eringen’s micromorphic theory has many serious concerns and lacks thermodynamic and mathematical consistency.</p>
  </sec><sec id="s10">
   <title>
    <xref ref-type="bibr" rid="scirp.147347-"></xref>10. Summary and Conclusions</title>
   <p>The thermodynamically and mathematically consistent linear micromorphic microcontinuum theory derived by Surana Sting of conservation and balance laws is utilized in the present work to derive constitutive theories for a linear micromorphic elastic continuum with dissipation. The significant aspects of the constitutive theories are:</p>
   <p>1) Classical rotations 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
      </msub> 
      <mi>
        Θ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> describing rigid rotations of the microconstituents are separated from the argument tensor of the constitutive stress tensors.</p>
   <p>2) Appropriate additive decomposition of the stress tensor 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       σ 
     </mi> 
    </math> is considered to separate volumetric and distortional physics and to ensure that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
      </msub> 
      <mi>
        σ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> is not part of the constitutive tensor as it is defined by the balance of angular momenta.</p>
   <p>3) All constitutive tensors of rank two are symmetric with symmetric argument tensors of rank two, as necessitated by the representation theorem.</p>
   <p>4) The constitutive theories naturally provide a mechanism of elasticity for the microconstituent, for the medium of the volume of matter as well as for the interaction of the microconstituent with the medium (due to rigid rotations 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mrow></mrow> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
      </msub> 
      <mi>
        Θ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>). The dissipation mechanisms for microconstituents (due to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msubsup> 
       <mi>
         ε 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msubsup> 
     </mrow> 
    </math>), for the volume of the medium (due to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         ε 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>) and due to interaction of the microconstituents with the medium (function of rates of the symmetric part of the rotation gradient tensor) are all ordered rate mechanisms. That is each dissipation physics can be considered to be dependent on up to the desired orders of the conjugate rates. Thus, in these constitutive theories there is a spectrum of dissipation coefficients for each of the three dissipation mechanisms.</p>
   <p>5) All constitutive theories are initiated using conjugate pairs in the entropy inequality and are derived using the representation theorem, and are therefore thermodynamically and mathematically consistent.</p>
  </sec><sec id="s11">
   <title>Acknowledgements</title>
   <p>The first author is grateful for his endowed professorships and the department of mechanical engineering of the University of Kansas for providing financial support to the second author. The computational facilities provided by the Computational Mechanics Laboratory of the mechanical engineering departments are also acknowledged.</p>
  </sec>
 </body><back>
  <ref-list>
   <title>References</title>
   <ref id="scirp.147347-ref1">
    <label>1</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S. and Mathi, S.S.C. (2025) Thermodynamically and Mathematically Consistent Linear Micromorphic Microcontinuum Theory for Solid Continua. Journal of Applied Mathematics and Physics, 13, 3616-3661. &gt;https://doi.org/10.4236/jamp.2025.1310202
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref2">
    <label>2</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Voigt, W. (1887) Theoretische studien uber die elastirifikaterhaltnisse der krystalle. Abhandlungen der Wissenschaften Gesellschaft, 34, 3-51. 
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref3">
    <label>3</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Grad, H. (1952) Statistical Mechanics, Thermodynamics, and Fluid Dynamics of Systems with an Arbitrary Number of Integrals. Communications on Pure and Applied Mathematics, 5, 455-494. &gt;https://doi.org/10.1002/cpa.3160050405
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref4">
    <label>4</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Gunther, W. (1958) Zur statik und kinematik des cosseratschen kontinuums. Abh. Braunschweig. Wiss. Ges., 10, 195-213. 
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref5">
    <label>5</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Cosserat, E. and Cosserat, P. (1909) Théorie des Corps Déformables. Hermann.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref6">
    <label>6</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Schaefer, H. (1967) Das Cosserat Kontinuum. Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik, 47, 485-498. &gt;https://doi.org/10.1002/zamm.19670470802
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref7">
    <label>7</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Eringen, A.C. (1967) Linear Theory of Micropolar Viscoelasticity. International Journal of Engineering Science, 5, 191-204. &gt;https://doi.org/10.1016/0020-7225(67)90004-3
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref8">
    <label>8</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Eringen, A. (1969) Compatibility Conditions of the Theory of Micromorphic Elastic Solids. Indiana University Mathematics Journal, 19, 473-481. &gt;https://doi.org/10.1512/iumj.1970.19.19044
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref9">
    <label>9</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Eringen, A.C. (1967) Theory of Micropolar Plates. Zeitschrift für angewandte Mathematik und Physik ZAMP, 18, 12-30. &gt;https://doi.org/10.1007/bf01593891
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref10">
    <label>10</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Eringen, A.C. and Suhubi, E.S. (1964) Nonlinear Theory of Simple Micro-Elastic Solids—I. International Journal of Engineering Science, 2, 189-203. &gt;https://doi.org/10.1016/0020-7225(64)90004-7
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref11">
    <label>11</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Eringen, A.C. (1964) Simple Microfluids. International Journal of Engineering Science, 2, 205-217. &gt;https://doi.org/10.1016/0020-7225(64)90005-9
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref12">
    <label>12</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Eringen, A.C. (1964) Mechanics of Micromorphic Materials. In: Görtler, H., Ed., Applied Mechanics, Springer-Verlag, 131-138.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref13">
    <label>13</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Eringen, A.C. (1965) Theory of Micropolar Continua. Proceedings of the 9th Mid-Western Mechanics Congress, Madison, 16-18 August 1965, 23-40.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref14">
    <label>14</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Eringen, A.C. (1966) Linear Theory of Micropolar Elasticity. Journal of Mathematics and Mechanics, 15, 909-923.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref15">
    <label>15</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Eringen, A. (1966) Theory of Micropolar Fluids. Indiana University Mathematics Journal, 16, 1-18. &gt;https://doi.org/10.1512/iumj.1967.16.16001
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref16">
    <label>16</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Eringen, A.C. (1968) Theory of Micropolar Elasticity. In: Liebowitz, H., Ed., Fracture, Academic Press, 621-729.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref17">
    <label>17</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Eringen, A.C. (1968) Mechanics of Micromorphic Continua. In: Kröner, E., Ed., Mechanics of Generalized Continua, Springer, 18-35. &gt;https://doi.org/10.1007/978-3-662-30257-6_2
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref18">
    <label>18</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Eringen, A.C. (1970) Foundations of Micropolar Thermoelasticity. International Centre for Mechanical Studies, Course and Lectures No. 23. Springer-Verlag.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref19">
    <label>19</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Bringen, A.C. (1970) Balance Laws of Micromorphic Mechanics. International Journal of Engineering Science, 8, 819-828. &gt;https://doi.org/10.1016/0020-7225(70)90084-4
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref20">
    <label>20</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Eringen, A.C. (1972) Theory of Micromorphic Materials with Memory. International Journal of Engineering Science, 10, 623-641. &gt;https://doi.org/10.1016/0020-7225(72)90089-4
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref21">
    <label>21</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Eringen, A.C. (1992) Balance Laws of Micromorphic Continua Revisited. International Journal of Engineering Science, 30, 805-810. &gt;https://doi.org/10.1016/0020-7225(92)90109-t
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref22">
    <label>22</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Eringen, A.C. and Claus, W.D. (1970) A Micromorphic Approach to Dislocation Theory and Its Relation to Several Existing Theories. In: Shimron, J.A., DeWit, R. and Bullough, R., Eds., Fundamental Aspects of Dislocation Theory, Volume 2, National Bureau of Standards Publications, 1023-1040.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref23">
    <label>23</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Eringen, A.C. (1999) Microcontinuum Field Theories I. Foundations and Solids. Springer.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref24">
    <label>24</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Eringen, A.C. (2001) Microcontinuum Field Theories II. Fluent Media. Springer.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref25">
    <label>25</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Vernerey, F., Liu, W.K. and Moran, B. (2007) Multi-Scale Micromorphic Theory for Hierarchical Materials. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 55, 2603-2651. &gt;https://doi.org/10.1016/j.jmps.2007.04.008
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref26">
    <label>26</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Chen, Y., Lee, J. and Xiong, L. (2009) A Generalized Continuum Theory and Its Relation to Micromorphic Theory. Journal of Engineering Mechanics, 135, 149-155. &gt;https://doi.org/10.1061/(asce)0733-9399(2009)135:3(149)
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref27">
    <label>27</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Regueiro, R.A. (2010) On Finite Strain Micromorphic Elastoplasticity. International Journal of Solids and Structures, 47, 786-800. &gt;https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2009.11.006
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref28">
    <label>28</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Wang, X. and Lee, J.D. (2010) Micromorphic Theory: A Gateway to Nano World. International Journal of Smart and Nano Materials, 1, 115-135. &gt;https://doi.org/10.1080/19475411.2010.484207
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref29">
    <label>29</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Lee, J.D. and Wang, X. (2011) Generalized Micromorphic Solids and Fluids. International Journal of Engineering Science, 49, 1378-1387. &gt;https://doi.org/10.1016/j.ijengsci.2011.04.001
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref30">
    <label>30</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Isbuga, V. and Regueiro, R.A. (2011) Three-Dimensional Finite Element Analysis of Finite Deformation Micromorphic Linear Isotropic Elasticity. International Journal of Engineering Science, 49, 1326-1336. &gt;https://doi.org/10.1016/j.ijengsci.2011.04.006
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref31">
    <label>31</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Reges, P.D.N., Pitangueira, R.L.S. and Silva, L.L. (2024) Modeling of Micromorphic Continuum Based on a Heterogeneous Microscale. International Journal of Non-Linear Mechanics, 167, Article ID: 104881. &gt;https://doi.org/10.1016/j.ijnonlinmec.2024.104881
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref32">
    <label>32</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     McAvoy, R.C. (2024) Consistent Linearization of Micromorphic Continuum Theories. Mathematics and Mechanics of Solids, 30, 1366-1392. &gt;https://doi.org/10.1177/10812865241280280
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref33">
    <label>33</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K. and Mathi, S.S.C. (2025) Nonlinear Deformation/Strains for 3M Continua and Consistency of Linear Micropolar Theories. Journal of Applied Mathematics and Physics, 13, 933-989. &gt;https://doi.org/10.4236/jamp.2025.133049
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref34">
    <label>34</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S. and Carranza, C.H. (2022) Nonclassical Continuum Theories for Fluent Media Incorporating Rotation Rates and Their Thermodynamic Consistency. Journal of Applied Mathematics and Mechanics, 103, e202200079. &gt;https://doi.org/10.1002/zamm.202200079
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref35">
    <label>35</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S. and Kendall, J.K. (2020) Existence of Rotational Waves in Non-Classical Thermoelastic Solid Continua Incorporating Internal Rotations. Continuum Mechanics and Thermodynamics, 32, 1659-1683. &gt;https://doi.org/10.1007/s00161-020-00872-6
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref36">
    <label>36</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S. and Carranza, C.H. (2020) Dynamic Behavior of Thermoelastic Solid Continua Using Mathematical Model Derived Based on Non-Classical Continuum Mechanics with Internal Rotations. Meccanica, 56, 1345-1375. &gt;https://doi.org/10.1007/s11012-020-01221-2
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref37">
    <label>37</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S. and Kendall, J.K. (2022) Rotational Inertial Physics in Non-Classical Thermoviscous Fluent Continua Incorporating Internal Rotation Rates. Applied Mathematics, 13, 453-487. &gt;https://doi.org/10.4236/am.2022.136030
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref38">
    <label>38</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S. and Kendall, J.K. (2023) NCCT for Micropolar Solid and Fluid Media Based on Internal Rotations and Rotation Rates with Rotational Inertial Physics: Model Problem Studies. Applied Mathematics, 14, 612-651. &gt;https://doi.org/10.4236/am.2023.149037
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref39">
    <label>39</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S. and Long, S.W. (2020) Ordered Rate Constitutive Theories for Non-Classical Thermofluids Based on Convected Time Derivatives of the Strain and Higher Order Rotation Rate Tensors Using Entropy Inequality. Entropy, 22, Article No. 443. &gt;https://doi.org/10.3390/e22040443
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref40">
    <label>40</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S., Joy, A.D. and Reddy, J.N. (2017) A Finite Deformation, Finite Strain Nonclassical Internal Polar Continuum Theory for Solids. Mechanics of Advanced Materials and Structures, 26, 1-13.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref41">
    <label>41</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S., Joy, A.D. and Reddy, J.N. (2017) Non-classical Continuum Theory for Solids Incorporating Internal Rotations and Rotations of Cosserat Theories. Continuum Mechanics and Thermodynamics, 29, 665-698. &gt;https://doi.org/10.1007/s00161-017-0554-1
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref42">
    <label>42</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S., Joy, A.D. and Reddy, J.N. (2018) Ordered Rate Constitutive Theories for Thermoviscoelastic Solids without Memory Incorporating Internal and Cosserat Rotations. Acta Mechanica, 229, 3189-3213. &gt;https://doi.org/10.1007/s00707-018-2163-x
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref43">
    <label>43</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S., Long, S.W. and Reddy, J.N. (2016) Rate Constitutive Theories of Orders N and 1n for Internal Polar Non-Classical Thermofluids without Memory. Applied Mathematics, 7, 2033-2077. &gt;https://doi.org/10.4236/am.2016.716165
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref44">
    <label>44</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S., Long, S.W. and Reddy, J.N. (2018) Ordered Rate Constitutive Theories for Non-Classical Thermoviscoelastic Fluids with Internal Rotation Rates. Applied Mathematics, 9, 907-939. &gt;https://doi.org/10.4236/am.2018.98063
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref45">
    <label>45</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S., Long, S.W. and Reddy, J.N. (2018) Necessity of Law of Balance/Equilibrium of Moment of Moments in Non-Classical Continuum Theories for Fluent Continua. Acta Mechanica, 229, 2801-2833. &gt;https://doi.org/10.1007/s00707-018-2143-1
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref46">
    <label>46</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S., Mohammadi, F., Reddy, J.N. and Dalkilic, A.S. (2016) Ordered Rate Constitutive Theories for Non-Classical Internal Polar Thermoviscoelastic Solids without Memory. International Journal of Mathematics, Science, and Engineering Applications, 20, 99-121.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref47">
    <label>47</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S., Mysore, D. and Reddy, J.N. (2018) Ordered Rate Constitutive Theories for Non-Classical Thermoviscoelastic Solids with Dissipation and Memory Incorporating Internal Rotations. Polytechnica, 1, 19-35. &gt;https://doi.org/10.1007/s41050-018-0004-2
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref48">
    <label>48</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S., Mysore, D. and Reddy, J.N. (2018) Non-Classical Continuum Theories for Solid and Fluent Continua and Some Applications. International Journal of Smart and Nano Materials, 10, 28-89. &gt;https://doi.org/10.1080/19475411.2018.1530700
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref49">
    <label>49</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K., Powell, M.J. and Reddy, J.N. (2015) A More Complete Thermodynamic Framework for Fluent Continua. Journal of Thermal Engineering, 1, 460-475. &gt;https://doi.org/10.18186/jte.00314
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref50">
    <label>50</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K., Powell, M.J. and Reddy, J.N. (2015) A More Complete Thermodynamic Framework for Solid Continua. Journal of Thermal Engineering, 1, 446-459. &gt;https://doi.org/10.18186/jte.17430
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref51">
    <label>51</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S., Powell, M.J. and Reddy, J.N. (2015) A Polar Continuum Theory for Fluent Continua. International Journal of Engineering Research and Interdisciplinary Applications, 6, 107-146.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref52">
    <label>52</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S., Powell, M.J. and Reddy, J.N. (2015) Constitutive Theories for Internal Polar Thermoelastic Solid Continua. Journal of Pure and Applied Mathematics Advances and Applications, 14, 89-150.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref53">
    <label>53</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S., Powell, M.J. and Reddy, J.N. (2015) Ordered Rate Constitutive Theories for Internal Polar Thermofluids. International Journal of Mathematics, Science, and Engineering Applications, 9, 51-116.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref54">
    <label>54</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S., Reddy, J.N., Nunes, D. and Powell, M.J. (2015) A Polar Continuum Theory for Solid Continua. International Journal of Engineering Research and Industrial Applications, 8, 77-106.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref55">
    <label>55</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S., Shanbhag, R. and Reddy, J.N. (2018) Necessity of Law of Balance of Moment of Moments in Non-Classical Continuum Theories for Solid Continua. Meccanica, 53, 2939-2972. &gt;https://doi.org/10.1007/s11012-018-0851-1
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref56">
    <label>56</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Smith, G.F. (1965) On Isotropic Integrity Bases. Archive for Rational Mechanics and Analysis, 18, 282-292. &gt;https://doi.org/10.1007/bf00251667
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref57">
    <label>57</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Smith, G.F. (1970) On a Fundamental Error in Two Papers of C.-C. Wang “on Representations for Isotropic Functions, Parts I and II”. Archive for Rational Mechanics and Analysis, 36, 161-165. &gt;https://doi.org/10.1007/bf00272240
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref58">
    <label>58</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Smith, G.F. (1971) On Isotropic Functions of Symmetric Tensors, Skew-Symmetric Tensors and Vectors. International Journal of Engineering Science, 9, 899-916. &gt;https://doi.org/10.1016/0020-7225(71)90023-1
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref59">
    <label>59</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Spencer, A.J.M. (1971) Theory of Invariants. In: Eringen, A.C., Ed., Treatise on Continuum Physics, I, Elsevier, 239-353. &gt;https://doi.org/10.1016/b978-0-12-240801-4.50008-x
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref60">
    <label>60</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Spencer, A.J.M. and Rivlin, R.S. (1958) The Theory of Matrix Polynomials and Its Application to the Mechanics of Isotropic Continua. Archive for Rational Mechanics and Analysis, 2, 309-336. &gt;https://doi.org/10.1007/bf00277933
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref61">
    <label>61</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Spencer, A.J.M. and Rivlin, R.S. (1959) Further Results in the Theory of Matrix Polynomials. Archive for Rational Mechanics and Analysis, 4, 214-230. &gt;https://doi.org/10.1007/bf00281388
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref62">
    <label>62</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Wang, C.C. (1969) On Representations for Isotropic Functions. Archive for Rational Mechanics and Analysis, 33, 249-267. &gt;https://doi.org/10.1007/bf00281278
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref63">
    <label>63</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Wang, C.C. (1969) On Representations for Isotropic Functions. Archive for Rational Mechanics and Analysis, 33, 268-287. &gt;https://doi.org/10.1007/bf00281279
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref64">
    <label>64</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Wang, C.C. (1970) A New Representation Theorem for Isotropic Functions, Part I and II. Archive for Rational Mechanics and Analysis, 36, 166-223.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref65">
    <label>65</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Wang, C.C. (1971) Corrigendum to My Recent Papers on “Representations for Isotropic Functions”. Archive for Rational Mechanics and Analysis, 43, 392-395. &gt;https://doi.org/10.1007/bf00252004
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref66">
    <label>66</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Zheng, Q.S. (1993) On the Representations for Isotropic Vector-Valued, Symmetric Tensor-Valued and Skew-Symmetric Tensor-Valued Functions. International Journal of Engineering Science, 31, 1013-1024. &gt;https://doi.org/10.1016/0020-7225(93)90109-8
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref67">
    <label>67</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Zheng, Q.S. (1993) On Transversely Isotropic, Orthotropic and Relative Isotropic Functions of Symmetric Tensors, Skew-Symmetric Tensors and Vectors. International Journal of Engineering Science, 31, 1399-1453.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref68">
    <label>68</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S. and Mathi, S.S.C. (2025) A Nonlinear Micropolar Continuum Theory for Thermoviscoelastic Solid Medium Based on Classical Rotations. Applied Mathematics, 16, 235-261. &gt;https://doi.org/10.4236/am.2025.163012
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref69">
    <label>69</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S. and Mathi, S.S.C. (2025) Finite Deformation, Finite Strain Nonlinear Micropolar NCCT for Thermoviscoelastic Solids with Rheology. Applied Mathematics, 16, 143-168. &gt;https://doi.org/10.4236/am.2025.161006
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref70">
    <label>70</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S. and Mathi, S.S.C. (2022) Thermodynamic Consistency of Nonclassical Continuum Theories for Solid Continua Incorporating Rotations. Continuum Mechanics and Thermodynamics, 35, 17-59. &gt;https://doi.org/10.1007/s00161-022-01163-y
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref71">
    <label>71</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Yang, F., Chong, A.C.M., Lam, D.C.C. and Tong, P. (2002) Couple Stress Based Strain Gradient Theory for Elasticity. International Journal of Solids and Structures, 39, 2731-2743. &gt;https://doi.org/10.1016/s0020-7683(02)00152-x
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref72">
    <label>72</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S. (2015) Advanced Mechanics of Continua. CRC/Taylor and Francis.
    </mixed-citation>
   </ref>
   <ref id="scirp.147347-ref73">
    <label>73</label>
    <mixed-citation publication-type="other" xlink:type="simple">
     Surana, K.S. (2022) Classical Continuum Mechanics. 2nd Edition, CRC/Taylor and Francis.
    </mixed-citation>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>