表面散度项展开推导的正确性验证及疑问求助
各位大佬好,我在推导一个更复杂的公式时,需要先证明以下等式:
$$\nabla\sigma.(\gamma{wn}I\sigma)=\nabla\sigma\gamma{wn}-N\gamma{wn}(\nabla^\sigma.N)$$
先明确一下符号定义:
- $N$:界面的单位法向量
- $\gamma^{wn}$:标量
- 表面散度算子:$\nabla^\sigma=\nabla-NN.\nabla$
- 投影表面单位张量:$I^\sigma=I-NN$
以下是我的推导尝试:
$$\nabla\sigma.(\gamma{wn}I\sigma)=\gamma{wn}\nabla\sigma.I\sigma+I\sigma.\nabla\sigma\gamma^{wn}$$
$$\nabla\sigma.(\gamma{wn}I\sigma)=(I-NN).\nabla\sigma\gamma{wn}+\gamma{wn}\nabla^\sigma.(I-NN)$$
$$\nabla\sigma.(\gamma{wn}I\sigma)=I.\nabla\sigma\gamma{wn}-NN.\nabla\sigma\gamma{wn}+\gamma{wn}(\nabla\sigma.I-\nabla\sigma.NN)$$
$$\nabla\sigma.(\gamma{wn}I\sigma)=\nabla\sigma\gamma{wn}-(N.\nabla\gamma{wn})N-\gamma{wn}\nabla\sigma.NN$$
$$\nabla\sigma.(\gamma{wn}I\sigma)=\nabla\sigma\gamma{wn}-(N.\nabla\gamma{wn})N-\gamma{wn}(\nabla.N)N-\gamma{wn}(N.\nabla{N})$$
按照目标等式,我只需要右边的第一项和整理后的最后一项,但现在推导结果多了两个额外的项。我不确定自己的推导步骤哪里出了问题,或者有没有忽略什么张量分析里的关键恒等式/性质,希望各位能帮忙指点一下,非常感谢!
备注:内容来源于stack exchange,提问作者yds1798

