Главная > Теория и задачи механики сплошных сред
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

1.13. Законы преобразования декартовых тензоров. Дельта Кронекера. Условия ортогональности

Пусть — две ортогональные декартовы системы координат с общим началом в произвольной точке О (рис. 1.9). Можно считать, что система со штрихами получена из системы без штрихов поворотом осей около начала координат или отражением осей относительно одной из координатных плоскостей, или, может быть, комбинацией того и другого. Если символом а? обозначен косинус угла между осью системы со штрихами и осью системы без штрихов, т. е. то ориентацию какой-либо оси каждой системы относительно другой системы удобно" задавать таблицей

(см. скан)

или же тензором преобразования

Из такого определения следует, что единичный вектор оси в соответствии с формулой (1.48) и соглашением о суммировании представляется выражением

Ясно, что, обобщая это равенство, любой базисный вектор можно записать в виде

Рис. 1.9.

Произвольный вектор изображенный на рис. 1.9, можно выразить через его компоненты в системе без штрихов:

и в системе со штрихами:

Заменяя в сумме (1.91) эквивалентным выражением (1.89), получаем

Сравнивая формулы (1.92) и (1.90), обнаруживаем, что компоненты вектора в исходной и преобразованнол системах связаны соотношением

Это равенство дает закон преобразования декартовых тензоров первого ранга. Как видно, он является частным случаем общих законов преобразования тензоров первого ранга, которые были представлены формулами (1.80) и (1.77). Меняя ролями в предыдущих рассуждениях базисные векторы со штрихами и без штрихов, получаем соотношение, обратное (1.93):

Нужно заметить, что в формуле (1.93) свободным был второй индекс, а в выражении (1.94) свободный индекс является первым.

Выбрав надлежащим образом немые индексы и объединив (1.93) и (1.94), можно написать

Так как вектор является произвольным, то это уравнение должно сводиться к тождеству Поэтому коэффициент щсикъ значение которого зависит от индексов должен равняться либо 1, либо в зависимости от того, одинаковые или различные численные значения принимают Для представления величин такого типа, как можно пользоваться дельтой Кронекера, которая определяется следующим образом:

С помощью дельты Кронекера условия, которым должны удовлетворять коэффициенты уравнения (1.95), можно записать следующим образом:

В развернутом виде соотношение (1.97) состоитлз девяти равенств, которые называются условиями ортогональности, или ортонормированности. Это условий, наложенные на направляющие косинусы соотношения (1.93) и (1.94) можно скомбинировать иначе и получить равенство что дает другую форму условий ортогональности:

Линейные преобразования типа (1.93) или (1.94), коэффициенты которых удовлетворяют условиям ортогональности (1.97) или (1.98), называются ортогональными преобразованиями. Поворот осей координат и отражение их относительно какой-либо координатной плоскости являются ортогональными преобразованиями.

Дельту Кронекера иногда называют оператором замены, потому что она дает, например, следующие преобразования:

или

В силу этого свойства ясно, что дельта Кронекера является аналогом в индексных обозначениях единичного тензора второго ранга I, определенного формулой (1.54).

В соответствии с правилом преобразования векторов (1.94) диада в системе координат со штрихами имеет компоненты

Естественным обобщением формулы (1.101) будет правило преобразования любого декартова тензора второго ранга

Используя условия ортогональности, легко найдем соотношение, обратное (1.102) и дающее правило перехода от компонент в системе со штрихами к компонентам в системе без штрихов. Оно выражается формулой

Законы преобразования декартовых тензоров первого и второго рангов обобщаются для декартовых тензоров ранга

1
Оглавление
email@scask.ru