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直角坐标系 对应Lame系数

球坐标系 对应Lame系数

柱坐标系 对应Lame系数

正文

梯度(以下表达式使用爱因斯坦求和约定简化符号表示):

旋度:$\nabla\times\vec{A}=\dfrac{1}{h_{1}h_{2}h_{3}}\begin{vmatrix}h_{1}\vec{e}{1} & h{2}\vec{e}{2} & h{3}\vec{e}{3}\dfrac{\partial}{\partial x{1}} & \dfrac{\partial}{\partial x_{2}} & \dfrac{\partial}{\partial x_{3}} \h_{1}A_{1} & h_{2}A_{2} & h_{3}A_{3}\end{vmatrix}$

散度

拉普拉斯算符

附:拉梅系数的定义

(直接把我矢量微积分系列的内容拿过来了)

考虑直角坐标系 和曲线坐标系

直角坐标系下的弧微分 ,得曲线坐标系下的弧微分

定义拉梅系数为 ,得

以球坐标系 为例:

  • 沿 方向的弧微分:,表示沿径向的方向长度变化
  • 沿 方向的弧微分:,表示 确定的情况下,沿 方向的弧长变化
  • 沿 方向的弧微分:,表示 确定的情况下,沿 方向的弧长变化
  • 可以看到 表示的是坐标变化,​ 表示的是对应的是其实际的距离变化,拉梅系数是坐标变化与物理空间量之间的桥梁

在正交曲线坐标系中,拉梅系数的平方构成度规张量的对角元素: