试证明: 在物质描述下, 动量矩守恒定律等价于第二 Piola 应力张量的对称性.

证明: 由 $$\beex \bea \int_{G_t}\rho\sex{{\bf y}\times\cfrac{\rd {\bf v}}{\rd t}}\rd y &=\int_{G_0} \rho_0\sex{{\bf y}\times\cfrac{\p {\bf v}}{\p t}}\rd x,\\ \int_{S_t} ({\bf y}\times{\bf \sigma})\rd S_t&=\int_{S_t} ({\bf y}\times {\bf T}{\bf \nu})\rd S_t\\ &=\int_{S_0} ({\bf y}\times {\bf P}{\bf n})\rd S_0,\\ \int_{G_t}\rho({\bf y}\times{\bf b})\rd y&=\int_{G_0} \rho_0({\bf y}\times{\bf b})\rd x \eea \eeex$$ 知 $$\bex \int_{G_0}\rho_0{\bf y}\times\sex{\cfrac{\p{\bf v}}{\p t}-{\bf b}}\rd x =\int_{S_0}({\bf y}\times{\bf P}{\bf n})\rd S_0.  \eex$$ 由动量矩守恒定律 (3. 43) 知 $$\bex {\bf I}\equiv \int_{G_0} {\bf y}\times \Div_x{\bf P}\rd x =\int_{S_0} ({\bf y}\times{\bf P}{\bf n})\rd S_0\equiv {\bf J}. \eex$$ 写成分量形式为 $$\beex \bea I_i&=\int_{G_0} \sum_{j,k,l}\ve_{ijk} y_j\cfrac{\p P_{kl}}{\p x_l}\rd x,\\ J_i&=\int_{S_0}\sum_{j,k}\ve_{ijk}y_j({\bf P}{\bf n})_k\rd S_0\\ &=\int_{S_0}\sum_{j,k,l} \ve_{ijk} y_jP_{kl}n_l\rd S_0\\ &=\sum_{j,k,l}\ve_{ijk}\int_{G_0} \cfrac{\p}{\p x_l}(y_jP_{kl})\rd x\\ &=\sum_{j,k,l}\ve_{ijk}\int_{G_0} f_{jl}P_{kl}+y_j\cfrac{\p p_{kl}}{\p x_l}\rd x.  \eea \eeex$$ 于是 $$\bex \sum_{j,k,l}\ve_{ijk}f_{jl}P_{kl}=0.  \eex$$ 分别取 $i=1,2,3$ 有 $$\beex \bea \sum_l (f_{2l}P_{3l}-f_{3l}P_{2l})&=0,\\ \sum_l (f_{3l}P_{1l}-f_{1l}P_{3l})&=0,\\ \sum_l (f_{1l}P_{2l}-f_{2l}P_{1l})&=0.  \eea \eeex$$ 此即 $$\bex ({\bf F}{\bf P}^T)_{23}=({\bf F}{\bf P}^T)_{32},\quad ({\bf F}{\bf P}^T)_{31}=({\bf F}{\bf P}^T)_{13},\quad ({\bf F}{\bf P}^T)_{12}=({\bf F}{\bf P}^T)_{21}; \eex$$ 或等价地, $$\beex \bea ({\bf F}{\bf P}^T)^T&={\bf F}{\bf P}^T,\\ {\bf P}{\bf F}^T&={\bf F}{\bf P}^T,\\ {\bf P}&={\bf F}{\bf P}^T{\bf F}^{-T},\\ {\bf F}^{-1}{\bf P}&=({\bf F}^{-1}{\bf P})^T,\\ {\bf \Sigma}&={\bf \Sigma}^T. \eea \eeex$$

[物理学与PDEs]第5章习题3 第二 Piola 应力张量的对称性的更多相关文章

  1. [物理学与PDEs]第5章习题参考解答

    [物理学与PDEs]第5章习题1 矩阵的极分解 [物理学与PDEs]第5章习题2 Jacobian 的物质导数 [物理学与PDEs]第5章习题3 第二 Piola 应力张量的对称性 [物理学与PDEs ...

  2. [物理学与PDEs]第1章习题参考解答

    [物理学与PDEs]第1章习题1 无限长直线的电场强度与电势 [物理学与PDEs]第1章习题2 均匀带电球面的电场强度与电势 [物理学与PDEs]第1章习题3 常场强下电势的定解问题 [物理学与PDE ...

  3. [物理学与PDEs]第2章习题参考解答

    [物理学与PDEs]第2章习题1 无旋时的 Euler 方程 [物理学与PDEs]第2章习题2 质量力有势时的能量方程 [物理学与PDEs]第2章习题3 Laplace 方程的 Neumann 问题 ...

  4. [物理学与PDEs]第3章习题参考解答

    [物理学与PDEs]第3章习题1 只有一个非零分量的磁场 [物理学与PDEs]第3章习题2 仅受重力作用的定常不可压流理想流体沿沿流线的一个守恒量 [物理学与PDEs]第3章习题3电磁场的矢势在 Lo ...

  5. [物理学与PDEs]第4章习题参考解答

    [物理学与PDEs]第4章习题1 反应力学方程组形式的化约 - 动量方程与未燃流体质量平衡方程 [物理学与PDEs]第4章习题2 反应力学方程组形式的化约 - 能量守恒方程 [物理学与PDEs]第4章 ...

  6. [物理学与PDEs]第4章习题4 一维理想反应流体力学方程组的守恒律形式及其 R.H. 条件

    写出在忽略粘性与热传导性, 即设 $\mu=\mu'=\kappa=0$ 的情况, 在 Euler 坐标系下具守恒律形式的一维反应流动力学方程组. 由此求出在解的强间断线上应满足的 R.H. 条件 ( ...

  7. [物理学与PDEs]第3章习题3电磁场的矢势在 Lorentz 规范下满足的方程

    设 $\phi$ 及 ${\bf A}$ 分别为电磁场的标势及矢势 (见第一章 $\S$ 6). 试证明: 若 $\phi$ 及 ${\bf A}$ 满足条件 $$\bex \phi+\cfrac{1 ...

  8. [物理学与PDEs]第1章习题5 偶极子的电场强度

    试计算由习题 4 给出的电偶极子的所形成的电场的电场强度. 解答: $$\beex \bea {\bf E}(P)&=\cfrac{1}{4\pi\ve_0} \sez{\cfrac{-q}{ ...

  9. [物理学与PDEs]第5章习题10 多凸函数一个例子

    证明函数 $$\bex \hat W({\bf F})=\sedd{\ba{ll} \cfrac{1}{\det{\bf F}},&if\ \det{\bf F}>0,\\ +\inft ...

随机推荐

  1. java格式化

    http://tool.oschina.net/apidocs/apidoc?api=jdk-zh https://www.jianshu.com/p/c8f16cab35e1# 参考官方的 api说 ...

  2. Windows操作系统分类

    Windows主要有桌面版和服务器版.移动版三个版本 桌面版现在主流是WindowsXP.WindowsVista.Windows7.Windows8.Windows10 其中WindowsXP已经被 ...

  3. kernel笔记——内核编译与进程管理

    内核与操作系统 由于一些商业操作系统设计上的缺陷以及日益庞杂,“操作系统”的概念对很多人而言变得含糊不清.在进一步讨论Linux内核的话题前,我们先区分“内核”与“操作系统”这两个概念. 操作系统:指 ...

  4. Hadoop从入门到精通系列之--0.Hadoop生态体系

    https://blog.csdn.net/Haidaiya/article/details/84568588#%E4%B8%80%20%E5%A4%A7%E6%95%B0%E6%8D%AE%E7%9 ...

  5. identity server4 证书

    我们需要对token进行签名, 这意味着identity server需要一对public和private key. 幸运的是, 我们可以告诉identity server在程序的运行时候对这项工作进 ...

  6. Oracle优化器

    本文参照:https://www.cnblogs.com/Dreamer-1/p/6076440.html 读优化器之前建议先读: https://www.cnblogs.com/zhougongji ...

  7. jeecg字典表—普通表

    创建普通表 同步数据库(创建对应的表) 验证功能效果 添加用户表,并添加对应的级别属性 同步用户表 字典功能测试 然后生成最新代码,添加到菜单即可

  8. MySQL的运算符及其优先级

    +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++标题:MySQL的常见运算符时间:2019年2月23日内容:MySQL的常见运算符重点:主要讲述MySQL常见运算 ...

  9. 安装Java和Tomcat

    安装Java 下载java源码包 安装的是JDK8,下载地址如下:下载链接 注意,不要在服务器中使用wget来下载jdk,因为oracle会认为你是爬虫,下载的文件不是jdk,而是一个html文件. ...

  10. linux java 和jmeter 环境变量配置文件笔记(原)

    我在EC2 亚马逊的ubuntu系统下进行的配置,步骤如下(非常简单) 1.在/usr/local下分别新建java和jmeter文件夹,把下载的包进行解压 注:此处有坑,需注意ll -lht  查看 ...