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suijiyige

银虫 (小有名气)

[求助] 关于曲面主曲率的问题,请大神指导已有3人参与

问题描述:圆管内液体高度 h是圆管半径 r的函数,在任意一点h(r)处的主曲率为k1.k2,总曲率为k:
k1可以推导出来,不知道k2怎么推导的,还有k为什么是k1和k2的和,?

关于曲面主曲率的问题,请大神指导
曲率.png
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zaq123321

专家顾问 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
suijiyige: 金币+5, 有帮助 2015-07-02 07:05:11
I am not sure how you write h as a function of r and how you derive k_1.
For a surface, k_1 and k_2 are two principal curvatures. The mean curvature is (k_1+k_2)/2 and Gaussian curavture is  k_1k_2.
If you can post how you derive k_1, that may help for deriving k_2.

» 本帖已获得的红花(最新10朵)

小木虫给我温暖,给我希望,爱就要爱小木虫。
2楼2015-06-30 11:30:15
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suijiyige

银虫 (小有名气)

送红花一朵
引用回帖:
2楼: Originally posted by zaq123321 at 2015-06-30 11:30:15
I am not sure how you write h as a function of r and how you derive k_1.
For a surface, k_1 and k_2 are two principal curvatures. The mean curvature is (k_1+k_2)/2 and Gaussian curavture is  k_1k_2. ...

任一点h(r)的曲率,k1就是过h(r)点和该点法线以及圆柱坐标系中轴线的平面与曲面h(r)交线的曲率,根据曲率公式求的,
关于曲面主曲率的问题,请大神指导-1
无标题.png

3楼2015-06-30 12:31:40
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wurongjun

专家顾问 (职业作家)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
建议你找一本微分几何的书看看!
善恶到头终有报,人间正道是沧桑.
4楼2015-06-30 12:47:46
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leedobb

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
suijiyige: 金币+15, ★★★★★最佳答案, 谢谢 2015-07-02 07:04:36
先写出空间位置的表达式(乃th和r 的函数)
R(th,r) = [ r cos th, r sin th, h(r) ];
然后求出切向量表达式
R_th = dR/dth; R_r = dR/ dr;
下一步求metric tensor
g_thth = R_th*R_th; g_rr= R_r*R_r;

求法向量:
n = R_th\cross R_r/|R_th\cross R_r|
然后是curvature tensor:
L_thth = n*dR_th/dth; L_rr= n*dR_r/dr
最后得到
k_1 = L_thth/g_thth;
k_2 = L_rr/g_rr;

一般平均曲率的表达式:H = k_1+k_2 = g^{ij}L_{ij}。
高斯曲率:K = L/g

我已经说得很详细了。不要再问我了。
有一天,我打了个瞌睡就到了这里,但我知道我掉入了时光的循环中,虽得以永生,但只有第一个循环有意义。
5楼2015-06-30 13:47:08
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leedobb

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
5楼: Originally posted by leedobb at 2015-06-30 13:47:08
先写出空间位置的表达式(乃th和r 的函数)
R(th,r) = ;
然后求出切向量表达式
R_th = dR/dth; R_r = dR/ dr;
下一步求metric tensor
g_thth = R_th*R_th; g_rr= R_r*R_r;

求法向量:
n = R_th\cross R_r/ ...

若r方向与th方向不正交,上述公式要稍微修改。
有一天,我打了个瞌睡就到了这里,但我知道我掉入了时光的循环中,虽得以永生,但只有第一个循环有意义。
6楼2015-07-01 09:22:09
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