Краевая задача Эллиптическая

Более устойчивыми при решении краевых задач эллиптического типа оказываются (см. [283 ]) конечно-разностные методы. Однако и их применение в задачах неклассической теории оболочек встречает затруднение удовлетворительная аппроксимация производных быстропеременных решений конечными разностями требует малого шага сетки, что приводит к системам алгебраических уравнений высокой размерности. Наконец, обращаясь к методам третьей группы, приведем выразительную характеристику, данную им авторами монографии [36, с. 255] ... успешное или неудачное применение указанного выше метода. .. сильно зависит от выбора координатных функций. Скорость сходимости и практическая осуществимость соответствующих численных расчетов обусловлены главным образом этим выбором . Данную точку зрения разделяют и авторы монографии [283, с. 255] Метод разложения иногда приводит к серьезным неудачам, а иногда к блестящим успехам. В будущем он может оказаться вполне эффективным . [c.110]

Применительно к уравнениям параболического н гиперболического типа начально-краевая задача и задача Коши являются корректными. Применительно к уравнениям эллиптического типа корректной является краевая задача. [c.128]

Рассмотрим построение разностных схем для дифференциальных уравнений эллиптического типа. Пусть в области D требуется решить краевую задачу для уравнения Пуассона [c.247]

Представляется естественным к точкам, в которых нарушается регулярность решения, относить и те точки, в которых происходит изменение характера краевых условий (даже, если сама граница гладкая). Указанные особенности нельзя выявить заранее, однако весьма важные сведения могут быть все же получены. В работе [122], относящейся к поведению решения общих эллиптических краевых задач (и, следовательно, задач теории упругости) в окрестности нерегулярных точек границы, установлены следующие результаты. Показано, что решение в окрестности этих точек представляется в виде асимптотического ряда и бесконечного дифференцируемой функции. Слагаемые этого ряда содержат специальные решения однородных краевых задач для модельных областей (для конуса, если на поверхности коническая точка, для клина, если угловая линия). Эти решения зависят только от локальных характеристик (величины телесного или плоского угла и типа краевых условий). В ряде случаев (они далее будут подробно рассмотрены) построение этих решений сводится к трансцендентным уравнениям. Величины же коэффициентов при них зависят от задачи в целом. [c.306]

В 8 гл. 1 отмечался класс смешанных краевых задач для уравнения Лапласа в случае полупространства с линией раздела краевых условий вдоль эллипса, для которых можно построить эффективное решение в явном виде. Имеется в виду, что внутри эллипса задана сама функция и, являющаяся полиномом степени п, а вне эллипса нормальная производная обращается в нуль. Выражение для нормальной производной на эллиптической площадке представляется в этом случае в виде [c.605]

Результаты решения задачи о кручении призматического бруса прямоугольного поперечного сечения. Решение задачи о свободном кручении призмы пря.моугольного поперечного сечения (рис. 11.25) в принципе выполняется по той же схеме, которая показана в предыдущем разделе в примере о свободном кручении эллиптического цилиндра. Однако в случае прямоугольного поперечного сечения практическая реализация этой схемы намного сложнее. Основная сложность состоит в решении краевой задачи (11.97), (11.98). [c.62]

Эллиптическое кольцо в качестве подкрепляющего элемента встречается в тонкостенных конструкциях некоторых химических аппаратов [1]. Решение краевых задач при прочностном расчете неразрывно связано с умением определять радиальные перемещения эллиптического кольца. [c.31]

Такая интерпретация позволяет представить рассматриваемую электротехническую задачу в виде внутренней краевой задачи для уравнения эллиптического типа и сформулировать ее следующим образом найти функцию <р(г), удовлетворяющую в замкнутой ограниченной области V уравнению (5.9), а на границе Г этой области условию вида (1.6) [c.141]

Возможность такого решения на первый взгляд противоречит эллиптическому характеру уравнений и принятой постановке краевой задачи. В самом деле, последовательность вычислений напоминает решение задачи Коши. Решение во всей области мы найдем, исходя только из заданных функций во входном сечении I—1 и (что существенно) используя условия на ограничивающих стенках г = (д, rJ) [c.329]

Полученные уравнения (5.42), (5.44), (5.46) эквивалентны и выбор их должен определяться только простотой получения решения. Прежде чем приступить к решению уравнений, сделаем некоторые общие замечания об их свойствах. Все полученные уравнения нелинейны, так как в них искомые функции входят не в первой степени, что, как известно, чрезвычайно затрудняет получение решений. Кроме того, напомним, что согласно определению (5.39) на звуковой линии 5 = О, з < О соответствует дозвуковому, а 5 > О — сверхзвуковому потоку. Тогда легко заметить, что все основные уравнения [например (5.44) ] в дозвуковой области эллиптического типа, а в сверхзвуковой — гиперболического. Это также осложняет решение, так как методы его получения различны для эллиптических и гиперболических уравнений. Следует отметить, что задача о трансзвуковом потоке даже после упрощений остается одной из самых сложных в газовой динамике. Эти замечания касаются сложности решения краевых задач. Некоторые частные решения, имеющие практическую ценность, строятся достаточно просто. Рассмотрим два таких решения, которые позволяют выяснить особенность перехода через скорость звука в сопле Лаваля. [c.133]

Краевая задача (1.7)-(1.8) или (1.11)-(1.12) имеет много общего с задачей Трикоми для уравнения смешанного типа — гиперболического при г > о и эллиптического при г < 0. [c.94]

Граница называется открытой, если она уходит на бесконечность и граничные условия для жидкости на бесконечности отсутствуют. Уравнения Стокса относятся к классу уравнений в частных производных, известных как эллиптические уравнения. Для этих уравнений предпочтительно ставить краевые задачи с замкнутыми границами. В обычно используемых граничных условиях задаются либо сам вектор поля на границе, либо же величины первых производных его компонент в тангенциальном направлении к границе. [c.78]

Пусть в некоторой области D трехмерного пространства требуется найти решение определенной краевой задачи для эллиптической системы дифференциальных уравнений в частных производных. Пусть область D обладает следующим свойством в ней можно ввести безразмерный (геометрический) малый параметр [c.95]

Порядок и тип системы (10.22.5) определяют операторы ДД, так как они содержат старшие производные. Это значит, что система (10.22.5) — эллиптическая и при ее интегрировании можно выполнять в каждой точке границы области по четыре условия (столько, сколько учитывается граничных условий в теории изгиба пластинок и в теории обобщенного напряженного состояния в совокупности). Таким образом, описанные в 10.22 преобразования не повели к потере интегралов, необходимых для решения краевых задач теории пологих оболочек. [c.145]

В 10 мы увидим, что задача сверхзвукового течения — типичная неполная задача, и примечательно, что различные разрешения парадокса обратимости в трех предыдуш1их случаях находятся в соответствии с общей математической теорией краевых задач эллиптического, смешанного и гиперболического типов. [c.27]

Заметим, что разработан метод определения указанных коэффициентов для общего случая эллиптических краевых задач [154, 155]. Для них получены явные интегральные представления, в которые входят исходные краевые условия и некоторые специальные решения вспомогательной однородной краевой задачи. Указанные решения зависят только от конфигурации области и характера краевых условий. Они определяются однозначно главными членами своей асимптотики и так же, как функции (8.17), имеют особенность в нерегулярной точке границы. Реализация этого метода представляется особенно эффективной тогда, когда требуется для одной и той же области решить совокупность однотипных краевых задач, поскольку потребуется лишь один раз решать вспомогательную задачу. В [162] приведены примеры, иллюстрирующие применение метода в задачах теории упругости. [c.312]

Мазь я В, Г., П л а м е н е в е к и й Б, А. Об эллиптических краевых задачах в области с кусочно-гладкой границей. — В кн, Труды симпозиума по мех. сплошной среды и родственным проблемам анализа. Т. I. — Тбилиси Мецниереба, 1973. [c.680]

Шиффер М. М. Краевые задачи для эллиптических дифференциальных уравнений с частными производными. — В кн. Современная математика, для инженеров/Пер, с англ. Под ред. И. Н. Векуа. М. Изд-во иностр. лит., 1958. [c.230]

Решение сопряженных задач теплообмена связано с преодолением принципиальных математических трудностей. Основная трудность состоит в том, что приходится решать систему уравнений в частных производных, и1кеющих различный вид на разных интервалах, в случае стационарных задач мы сталкиваемся даже с дифференциальными уравнениями разных типов для жидкости получается уравнение в частных производных параболического типа, а для твердого тела —эллиптического типа. Наиболее рациональным подходом к решению сопряженных задач является введение на границе сопряжения неизвестной функции, равной температуре или тепловому-потоку на этой границе, которое позволяет свести систему уравнений в частных производных к двум несвязанным краевым задачам. Неизвестная функция определяется в дальнейшем из оставшихся условий сопряжения. [c.259]

Систему (1)— (7) можно рассматривать также как краевую задачу для уравнения смешанного типа с сингулярными коэффициентами, эллиптического при у <0 и параболического при г/> 0. Общая теория уравнений смешанного типа и особенно случай гиперболически-эллип-тического уравнения рассмотрены в работе [5]. [c.80]

Метод внешних и внутренних разложений широко применяют в аналитических исследованиях краевых задач математической физики, описываемых эллиптическими системами дифференциальных уравнений в частных производных. Рассмотрим применение этого метода для вывода общих уравнений деформирования диск-ретно-армированного континуума (пространство, армированное оболочками или стержнями, оболочка, армированная стержнями) размерность армирующего тела предполагается меньшей размерности связующего материала. Строгая теория таких объектов представляет интерес в связи с изучением композиционных материалов. [c.95]

Излагаются методы эффективного построения этих решений и много внимания уделяется обстоятельствам, при которых решения существуют и единственны. Эти вопросы в безмоментной теории решаются нетривиально. Общая линейная краевая задача моментной теории оболочек единообразна она заключается в интегрировании эллиптической системы уравнений с выполнением в каждой точке края (или краев, если область многосвязна) четырех граничных условий. Она всегда имеет единственное решение. Однако при переходе к описанной выше безмоментной краевой задаче картина становится весьма пестрой, так как тип уравнений, подлежащих интегрированию, может оказаться любым (эллиптическим, гиперболическим и параболическим). Различными по своему характеру оказываются и краевые задачи безмоментной теории это могут быть задачи типа Дирихле, задачи типа Коши, а также задачи, не предусмотренные существующей классификацией. К тому же может существовать несоответствие между типом краевой задачи безмоментной теории и типом уравнений, для которых ее надо решать. Например, задачу Дирихле иногда приходится решать для гиперболического уравнения, а задачу Коши — для эллиптического. Все это приводит к тому, что теоремы существования и единственности для краевых задач безмоментной теории формулируются далеко не единообразно и в них вопрос не всегда решается положительно. Однако такая ситуация не свидетельствует о принципиальной порочности самой идеи выделения в самостоятельное рассмотрение краевой задачи безмоментной теории. Каждая из описанных выше странностей краевых задач безмоментной теории свидетельствует об определенных особенностях искомого напряженно-деформированного состояния оболочки. Для широкого класса задач это будет показано в части IV. [c.174]

Таким образом, теорема существования обсуждаемой полной безмоментной краевой задачи имеет запутанный характер только тогда, когда кривизна оболочки положительна. Это связано с тем, что в этом случае осутствует соответствие между характером краевых задач (задачи с начальными условиями) и тииом (эллиптическим) уравнений. [c.268]

Рассмотрение итерационных процессов выполнения граничных условий позволяет сделать и некоторые чисто математические заключения. В теории оболочек можно говорить о возмущенной и невозмущенной краевых задачах. Под первой подразумевается интегрирование неупрощенных уравнений с учетом всех (тангенциальных и нетангенциальных) граничных условий, а вторая заключается в интегрировании предельных (при = 0) уравнений с учетом одних тангенциальных условий. Возмущенная краевая задача в теории оболочек всегда представляет собой корректно поставленную задачу типа Дирихле. Однако вырожденная задача теории оболочек может оказаться в том или ином смысле некорректной. В ней может иметь место несовпадение числа граничных условий с порядком уравнений, несоответствие типа уравнений типу краевой задачи (может получиться, например, задача Дирихле для гиперболической системы или задача Коши для эллиптической системы) и т. д. Очевидно, что все такие неправильности невозмущенной задачи оказывают существенное влияние на характер напряженного состояния оболочки, и их полезно иметь в виду при разработке любых подходов к фактическому решению задачи (в том числе и непосредственного счета на ЭЦВМ). Если стать на путь приближенных подходов к решению краевых задач теории оболочек, то здесь результаты настоящего раздела находят непосредственное применение. Исходное приближение каждого из рассмотренных итерационных процессов можно рассматривать как приближенный метод решения соответствующей краевой задачи. Получаемые таким образом результаты при желании можно уточнять, увеличивая количество итераций. [c.272]

Наибольшие трудности вызывает построение коэффициентов С при однородных решениях так как для нелинейных краевых задач в областях с угловыми точками в настоящее время нет теории, аналогичной развитой в работах В. А. Кондратьева, В. Г. Мазьи и Б. А. Пламе-невского [4, 10] для линейных эллиптических задач в областях с коническими точками. [c.86]

Распространение метода Вишика — Люстерника на эллиптические краевые задачи для областей, граница которых имеет угловые точки [c.130]

Модельная задача. Как мы видели в предшествующ их параграфах настояп1 ей главы, уравнения моментной теории упругости дают пример эллиптических краевых задач с естественным малым параметром при старших производных. Для таких задач эффективным методом построения решений является метод Вишика--Люстерника [4], который сводится к согласованному построению основного итерационного процесса и решений типа погранслоя. Такой метод широко используется при решении задач об изгибе пластин. Однако одним из условий применимости метода Вишика — Люстерника является гладкость контура, что, естественно, исключается в задачах теории трещ ин. [c.130]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...