张量学习(6):张量代数
1.相等
若两个张量 T = T i j e i e j T = T_{ij}e_ie_j T=Tijeiej和 S = S i j e i e j S = S_{ij}e_ie_j S=Sijeiej相等,即: T = S T = S T=S
则对应分量相等,即:
若两个张量在某个坐标系中的对应分量相等,则它们在任何其他坐标系中对应分量也相等。
2.和、差
两个同阶张量 A = A i j e i e j A = A_{ij}e_ie_j A=Aijeiej与 B = B i j e i e j B = B_{ij}e_ie_j B=Bijeiej之和(或差)是另一个同阶张量 T = T i j e i e j T = T_{ij}e_ie_j T=Tijeiej
则
其分量的关系为:
3.数积
张量 A A A和一个数 λ \lambda λ(或标量函数)相乘得另一同维同阶张量 T T T
其分量的关系为:
4.并积
两个同维不同阶(或同阶)张量 A A A和 B B B的并积 T T T是一个阶数等于 A 、 B A、B A、B阶数之和的高阶张量。
设:
则:
其分量关系为:
注意: A B ≠ B A AB \ne BA AB=BA
5.缩并
若对基张量中的任意两个基矢量求点积,则张量将缩并为低二阶的新张量。
其分量关系为:
若在基张量中取不同基矢量的点积,则缩并的结果也不同。
列如:
推出:
推出:
即:
6.内积
内积 = = =并积 + + +缩并
例如: A = A i j k e i e j e k A = A_{ijk}e_ie_je_k A=Aijkeiejek 和 B = B l m e l e m B = B_{lm}e_le_m B=Blmelem的一种内积是:
其分量关系为:
7.点积
前张量 A A A的最后基矢量与后张量 B B B的第一基矢量缩并的结果,记为 A ⋅ B A·B A⋅B,是最常见的一种内积。
两个二阶张量的点积相当于矩阵乘积
8.双点积
对前、后张量中两对近挨着的基矢量缩并的结果称为双点积,共有两种:
并双点积:
串双点积:
9.并矢
把 K K K个独立矢量并写在一起称为并矢量,它们的并积是一个 K K K阶张量。
+6
矢量的并积不服从交换律,并矢量中各矢量的顺序不得任意调换。
10.张量乘法运算和结果的阶数
Σ \Sigma Σ表示为阶数的和
个人思考:
这九种运算属于张量中最基本的运算,需要熟练的掌握,个人感觉最主要的还是运算过后阶数的改变要熟练。
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