文档介绍:主要(zhǔyào)内容
二阶张量的矩阵(jǔ zhèn)
正则与退化的二阶张量
二阶张量的不变量
二阶张量的标准型
几种特殊的二阶张量
二阶张量的分解
正交相似二阶张量
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二阶张量的矩阵(jǔ zhèn)
二阶张量的分量包含协变、逆变(nì biàn)和两种混变形式
以上四种分量形式对应(duìyìng)着张量的四种矩阵形式
其中, 矩阵是最重要的张量矩阵。
WHY?
二阶张量的转置张量
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二阶张量的矩阵(jǔ zhèn)
二阶张量的转置张量所对应(duìyìng)的矩阵
对称张量与其(yǔqí)转置张量分量及二者所对应的矩阵
反对称张量与其转置张量分量及二者所对应的矩阵
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二阶张量的矩阵(jǔ zhèn)
二阶张量的行列式
通常(tōngcháng)定义 的行列式为张量T的行列式
由于(yóuyú)两个互为转置的矩阵的行列式相等,所以
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二阶张量的矩阵(jǔ zhèn)
张量的加法和乘法运算与矩阵运算一一对应。
求迹运算,即缩并,对应于求 矩阵的对角线元素之和。
二阶张量与矢量的点积,即线性变换。例如:
该运算具有线性性质:
两个(liǎnɡ ɡè)二阶张量的点积
只有取 , 矩阵时,才与矩阵乘法相对应。
二阶张量的某些运算没有对应的矩阵运算
例如,并乘运算。
二阶张量的代数(dàishù)运算与矩阵的代数(dàishù)运算
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正则(zhènɡ zé)与退化的二阶张量
行列式值不为零的二阶张量T称为(chēnɡ wéi)正则的,否则称为(chēnɡ wéi)退化的。
二阶张量将整个矢量空间(kōngjiān)中的任意矢量映射为矢量。
任意二阶张量将零矢量映射为零矢量:
任意二阶张量将一线性相关的矢量集映射为线性相关的矢量集:
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正则(zhènɡ zé)与退化的二阶张量
3D空间(kōngjiān)中任意二阶张量T将任意矢量组u,v,w映射为另一矢量组,满足:
正则(zhènɡ zé)二阶张量的特性:
正则的二阶张量T的转置张量TT也是正则的,正则的二阶张量T存在唯一的逆T-1。
二阶张量T是正则的充要条件是 ,当且仅当
。
单射性。若 , 则
满射性。若 ,则存在唯一的逆变换
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二阶张量的不变量(biànliàng)(代数)
力学(lì xué)是用张量的不变量写成的!
Gorldan猜想:代数结构(jiégòu)中有无穷多不变量,但基本不变量只有有限个。
埃米·诺特 Emmy Noether(1882-1935)
伟大的抽象代数之母诺特,石破天惊的思想:
任何对称性,都对应某种形式的守恒律!!
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二阶张量的不变量(biànliàng)(代数)
二阶张量T的标量(biāoliàng)不变量:
对应(duìyìng)静水应力)
(力学中,
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二阶张量的不变量(biànliàng)(代数)
二阶张量T的三个主不变量(biànliàng):
二阶张量T的矩:
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