什麼是張量,張量在流體力學中有哪些應用

2021-03-04 06:00:27 字數 1729 閱讀 1806

1樓:淺笑莓丶

1:(tensor)是幾何與代數中的基本概念之一。

從代數角度講, 它是向量的推廣。我們知道, 向量可以看成一維的「**」(即分量按照順序排成一排), 矩陣是二維的「**」(分量按照縱橫位置排列), 那麼n階張量就是所謂的n維的「**」。

請問一下關於張量在流體裡的物理意義,謝謝

2樓:匿名使用者

這裡你有乙個很大的誤解. 張量是乙個數學概念, 限於篇幅這裡不多解釋. 只給乙個直觀的說明: 標量是零階張量, 向量是一階張量, 而乙個方陣是二階張量.

對於乙個二階張量來說, 它所表示的物理意義和它本身無關, 不能說它表示橢球或者長方體什麼的.

在連續介質力學中, 我們所考慮二階張量之一就是它的內應力張量(一般用sigma表示), 內應力張量的定義可以參見任何一本彈性力學教材, 它表示在材料內部一點的應力狀況, 由於應力狀況很複雜, 標量和向量都不足以表達, 所以要使用張量來表示. 另乙個二階張量就是應變張量, 它的導數為應變率張量. 應力應變關係稱為本構關係或者物性引數, 體現了材料變形的能力(是流體, 固體, 彈性的, 塑性的等等)

流體力學作為連續介質力學的特例, 對於牛頓流體而言, 應力張量是和應變率張量呈線性關係(參見任何一本用張量形式來寫的流體力學教材). 流體的應力張量確實表示了該點流體的受力情況. 應變的張量(矩陣)可以分解為球應變和偏應變, 同樣應力也有球應力和偏應力.

前者由擠壓或拉伸產生, 改變體積. 後者由摩擦剪下引起, 不改變體積但改變形狀(比如原先乙個方形的物質塊會變成菱形的). 對於流體而言壓強是什麼可以參見n-s方程(可壓縮的和不可壓縮的).

散度是張量可以進行的一種運算. 對張量進行散度運算會減少張量一階. 參見張量分析教材.

水下**問題很複雜, 首先流體在這種強動態問題下不能考慮為不可壓縮. 第二, 二階張量對角線的數字之和稱為矩陣的第一不變數, 代表的物理意義並不是可以簡單說清楚的.

如果你是力學專業的而且不是很工程的話, 建議好好學習一下: 線性代數, 微積分, 張量分析, 連續介質力學 四門循序漸進的課程. 不是的話, 除非真的有需要對流體的本質有乙個深入的理解, 否則不要過於糾結這個問題.

什麼是張量??

3樓:匿名使用者

張量:乙個物理量如果必須用n階方陣描述,且滿足某幾種特定的運算規則(也就是說,這方陣通過這幾種運算後得到的結果是規則指出的),則這個方陣描述的物理量稱為張量。

舉例:向量就是乙個2階張量,它可以用2階方陣描述,且滿足特定的運算規則(2階情況下簡化為平行四邊形定則)。 此外如函式和其梯度(場)、向量場、外微分形勢、黎曼度量等都是張量

註釋:1、張量在物理上用的多,但是是乙個數學的概念,是微分幾何研究的乙個方向

2、概念的核心:張量的分量在座標變換下滿足適當的變換律。

4樓:白漣漪海

張量概念是向量概念和矩陣概念的推廣,標量是零階張量,向量是一階張量,矩陣(方陣)是二階張量,而三階張量則好比立體矩陣,更高階的張量用圖形無法表達。

5樓:褚陽融瀾

簡單的說:張量概念是向量概念和矩陣概念的推廣,標量是零階張量,向量是一階張量,矩陣(方陣)是二階張量,而三階張量則好比立體矩陣,更高階的張量用圖形無法表達。

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