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1、并矢与张量许福永老师基地班附加内容n n两矢量相并称为并矢,其并矢式为 基并矢 ,故 并矢的矩阵式为 1 并矢与张量 (Dyad and Tensor)1 并矢与张量 并矢的并矢式和矩阵式的差别在于有无基并矢。根据物理量在空间转动时的坐标变换性质,可将其分为标量、矢量、张量等。若一个物理量在空间无取向,坐标系转动即坐标变换时,其值不变,称它为标量。若一物理量在空间有一定的方向,可用三个分量表示,坐标变换时,三个分量按同一方式变换,称它为矢量,可n用一行矩阵或列矩阵表示。若一个物理量有复杂的空间取向性质,可用9个分量表示,坐标变换时,九个分量按同一规律变换,称它为二阶张量,简称为张量。这由任一面
2、上的应力张量而得名,其它具有这种性质的物理量也都称为张量。在三维坐标系中,n 阶张量有 个分量。在四维坐标系中,n 阶张量有 个分量。在 m 维坐标系中,n 阶张量有 个分量。.6.1 并矢与张量 因此,标量为零阶张量,矢量是一阶张量。二阶以上的高阶张量很少用到。注意,并矢和张量用粗黑斜体,在书写 时,并矢写成 ,张量写成 或 。并矢是张量的特殊形式,并矢可写成张量,但张量不一定恰好是并矢。常用的张量有:对称张量 ,用 表示有6个独立分量。1 并矢与张量1 并矢与张量 反对称张量 ,用 表示,只有3个独立分量。单位张量 或 矢量的梯度 是并矢n n张量或并矢的加减和数乘与矢量运算相同。点张量或
3、并矢的加减和数乘与矢量运算相同。点乘和叉乘都分为左右点乘与叉乘。乘和叉乘都分为左右点乘与叉乘。相邻的矢量相点乘或叉乘。点乘后张量的总阶数降二阶。点乘后张量的总阶数降二阶。左(前)点乘:右(后)点乘:2 张量的运算与分析2 张量的运算与分析 左右点乘不相等。点乘用矩阵式运算方便。叉乘后张量的总阶数降一阶。左(前)叉乘:右(后)叉乘:叉乘用并矢式运算方便。双点乘降四阶,即矢量的梯度是并矢,张量的阶数升一阶2 张量的运算与分析 与并矢点乘,并矢降一阶为矢量,即 与并矢叉乘,仍为并矢。式中第二项 A 与 换位,点乘时第二项与第一项同号,叉乘时异号。2 张量的运算与分析3 张量积分定理 张量或并矢的高斯散度定理分别为 可改写为3 张量积分定理