heal.abstract |
Στην παρούσα εργασία γίνεται μια βιβλιογραφική αναφορά γύρω από εφαρμογές της
αρχής Hamilton, παρουσιάζοντας τις αδυναμίες αυτής καθώς και μεθόδους
τροποποίησης της για να ελαχιστοποιηθεί η επίδραση αυτών των αδυναμιών.
Οι κύριες δυσκολίες της Αρχής Hamilton είναι οι εξής: η πρώτη είναι η αδυναμία της
να ενσωματώσει όρους διάχυσης, δηλαδή όρους που έχουν πρώτη παράγωγο,
εφαρμόζεται με αξιοπιστία μόνο σε συντηρητικά συστήματα. Η δεύτερη δυσκολία
σχετίζεται με τον χειρισμό των αρχικών συνθηκών και τους περιορισμούς στις
μεταβολές των συναρτήσεων. Ειδικότερα, η αρχή του Hamilton απαιτεί οι μεταβολές
να εξαφανίζονται στα τελικά σημεία του χρονικού διαστήματος, το οποίο για λόγους
συνέπειας σημαίνει ότι οι συναρτήσεις είναι γνωστές σε αυτές τις δύο στιγμές. Σε
ένα πρόβλημα δυναμικής όμως, υπό κανονικές συνθήκες, δεν γνωρίζει κανείς τη λύση
στο τέλος του χρονικού διαστήματος. Αντίθετα, αυτός είναι συχνά ο κύριος στόχος
της ανάλυσης.
Με βάση τα παραπάνω, υπάρχει προσπάθεια να απλοποιηθούν και να μειωθεί η
επίδραση αυτών των αδυναμιών. Αυτό γίνεται μέσω της χρήσης του ολοκληρώματος
της συνέλιξης για να απαλειφθεί η επίδραση των συναρτήσεων στα τελικά σημεία
του χρονικού διαστήματος, καθώς δεν είναι γνωστές. Επίσης χρησιμοποιούνται και οι
κλασματικές παράγωγοι για την αντιμετώπιση αυτών των δυσκολιών της Hamilton.
Επιπλέον, στην μεταπτυχιακή εργασία γίνεται μία παρουσίαση κάποιων βασικών
θεωρητικών στοιχείων γύρω από την θεωρητική μηχανική, τις εξισώσεις Euler
Lagrange. Χρησιμοποιείται για την εξαγωγή των καταστατικών και κινηματικών
σχέσεων το θεμελιώδες λήμμα του λογισμού των μεταβολών.
Τέλος, γίνεται παρουσίαση διαφόρων προβλημάτων ελαστοδυναμικής, αρχικά για 1
D, 2-D προβλήματα στην ισορροπία και στην δυναμική εξάγοντας από το
συναρτησιακό της αρχής Hamilton την καταστατική και την κινηματική σχέση για το
απλό πρόβλημα, ενώ γίνεται και μια αναφορά για τα μικτά προβλήματα. Αρχικά,
παρουσιάζονται οι αρχές των Hu-Washizu (1) και Hellinger-Reissner (1) για την
ισορροπία, ενώ παρουσιάζεται και ένα μικτό πρόβλημα στην δυναμική από την
εργασία των Dargush και Darall (2)πραγματοποιώντας την χρονική και χωρική
διακριτοποίηση της ασθενούς μορφής του προβλήματος για την αριθμητική επίλυση
του, διαμορφώνοντας το γραμμικό σύστημα: 𝐾������𝑢������ = 𝑓������. |
el |