
【电】 gyration tensor
circumgyrate; gyre; gyrus; slew; turn; circumgyration; gyration
【计】 gyro
【化】 gyrate; revolution; rotate; swing; whirl
tensor
【化】 tensor
回转张量(Gyration Tensor)是描述物体在旋转运动中质量分布特性的张量,其核心物理意义在于量化物体绕不同轴转动时的惯性特征。在汉英词典视角下,该术语可拆解为:
中文术语解析
物理定义与数学表达
回转张量 (mathbf{G}) 定义为物体中各质点到质心的位矢 (mathbf{r}_i) 的外积之和,数学形式为:
$$ mathbf{G} = sum_i m_i (mathbf{r}_i otimes mathbf{r}_i) $$
其中 (mi) 为质点质量,(otimes) 表示张量积。其分量形式为:
$$ G{jk} = sumi mi r{i,j} r{i,k} $$
该张量是对称正定的二阶张量,与转动惯量张量 (mathbf{I}) 直接相关:
$$ mathbf{I} = operatorname{tr}(mathbf{G}) mathbf{E} - mathbf{G} $$
其中 (mathbf{E}) 为单位张量(来源:Goldstein, Classical Mechanics)。
工程应用场景
权威参考文献
Goldstein, H., Poole, C., & Safko, J. (2001). Classical Mechanics (3rd ed.). Addison-Wesley.
Landau, L. D., & Lifshitz, E. M. (1986). Theory of Elasticity (3rd ed.). Pergamon Press.
Physical Review E 多篇关于聚合物动力学的建模研究(DOI: 10.1103/PhysRevE.65.061807)。
相关概念拓展
回转张量(gyration tensor)是一个与物体旋转或回转运动相关的数学概念。以下是详细解释:
基本定义
回转张量的英文为“gyration tensor”,属于张量(tensor)的一种。张量是一种多维数组,用于描述物理量在不同向量空间中的线性关系。回转张量通常用于量化物体在旋转状态下的几何或动力学特性。
典型应用场景
在物理学和工程学中,回转张量可能用于描述刚体旋转时的惯性分布,或材料内部微观结构的旋转对称性。例如,在聚合物科学中,它可表征分子链的构象分布;在流体力学中,可能与涡旋运动相关。
数学结构
作为二阶张量,回转张量通常以矩阵形式表示。例如,其一般形式为:
$$
G{ij} = frac{1}{N} sum{k=1}^{N} (r_k)_i (r_k)_j
$$
其中( r_k )为物体内部某点到质心的距离矢量,( N )为总点数。该公式反映了物体质量或密度分布对旋转的影响。
如果需要更具体的应用案例或公式推导,建议参考物理学或工程力学领域的专业文献。
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