Symbolic computations for the approximate solution of singular integral equations: application to a crack problem
We propose the application of symbolic SAN (semi-analytical–numerical) computations to the numerical solution of SIEs (singular integral equations), which are the BIEs (boundary integral equations) for crack problems in plane and antiplane, isotropic and anisotropic elasticity. The case of a periodi...
Κύριος συγγραφέας: | |
---|---|
Άλλοι συγγραφείς: | |
Μορφή: | Technical Report |
Γλώσσα: | English |
Έκδοση: |
2018
|
Θέματα: | |
Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/10983 |
id |
nemertes-10889-10983 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
nemertes-10889-109832022-09-05T20:26:17Z Symbolic computations for the approximate solution of singular integral equations: application to a crack problem Συμβολικοί υπολογισμοί για την προσεγγιστική επίλυση ιδιόμορφων ολοκληρωτικών εξισώσεων: εφαρμογή σε ένα πρόβλημα ρωγμής Ioakimidis, Nikolaos Ιωακειμίδης, Νικόλαος Boundary integral equations Computer algebra Symbolic computations Semi-analytical–numerical computations Singular integral equations Gauss–Chebyshev method Natural interpolation/extrapolation Plane elasticity Isotropic elasticity Fracture mechanics Cracks Periodic array of collinear cracks Συνοριακές ολοκληρωτικές εξισώσεις Υπολογιστική άλγεβρα Συμβολικοί υπολογισμοί Ημιαναλυτικοί–αριθμητικοί υπολογισμοί Ιδιόμορφες ολοκληρωτικές εξισώσεις Μέθοδος των Gauss–Chebyshev Φυσική παρεμβολή/προεκβολή Επίπεδη ελαστικότητα Ισότροπη ελαστικότητα Θραυστομηχανική Ρωγμές Περιοδική διάταξη συγγραμμικών ρωγμών We propose the application of symbolic SAN (semi-analytical–numerical) computations to the numerical solution of SIEs (singular integral equations), which are the BIEs (boundary integral equations) for crack problems in plane and antiplane, isotropic and anisotropic elasticity. The case of a periodic array of collinear cracks (with a variable distance of the cracks) together with the modified Gauss–Chebyshev method (also based on the natural interpolation/extrapolation formula) for the numerical solution of SIEs are used for the illustration of the proposed approach. The obtained SAN results are seen to be very good approximations of the analytical exact results even for a very small number of nodes in the modified Gauss–Chebyshev method. The computer algebra system Derive has been used for the derivation of the present SAN results. Προτείνουμε την εφαρμογή συμβολικών ΗΑΑ (ημιαναλυτικών–αριθμητικών) υπολογισμών στην αριθμητική επίλυση ΙΟΕ (ιδιόμορφων ολοκληρωτικών εξισώσεων), που είναι οι ΣΟΕ (συνοριακές ολοκληρωτικές εξισώσεις) για προβλήματα ρωγμών στην επίπεδη και αντιεπίπεδη, ισότροπη και ανισότροπη ελαστικότητα. Για την επίδειξη της προτεινόμενης μεθόδου χρησιμοποιούνται η περίπτωση περιοδικής διατάξεως συγγραμμικών ρωγμών (με μεταβλητή απόσταση των ρωγμών) μαζί με την τροποποιημένη μέθοδο των Gauss–Chebyshev (που βασίζεται επίσης στο φυσικό τύπο παρεμβολής/προεκβολής) για την αριθμητική επίλυση των ΙΟΕ. Παρατηρείται ότι τα ΗΑΑ αποτελέσματα που λαμβάνονται είναι πολύ καλές προσεγγίσεις των αναλυτικών ακριβών αποτελεσμάτων ακόμη και για πολύ μικρό αριθμό κόμβων στην τροποποιημένη μέθοδο των Gauss–Chebyshev. Για την εύρεση των παρόντων ΗΑΑ αποτελεσμάτων χρησιμοποιήθηκε το σύστημα υπολογιστικής άλγεβρας Derive. 2018-01-25T08:09:43Z 2018-01-25T08:09:43Z 1989-11-10 Technical Report http://hdl.handle.net/10889/10983 en application/pdf |
institution |
UPatras |
collection |
Nemertes |
language |
English |
topic |
Boundary integral equations Computer algebra Symbolic computations Semi-analytical–numerical computations Singular integral equations Gauss–Chebyshev method Natural interpolation/extrapolation Plane elasticity Isotropic elasticity Fracture mechanics Cracks Periodic array of collinear cracks Συνοριακές ολοκληρωτικές εξισώσεις Υπολογιστική άλγεβρα Συμβολικοί υπολογισμοί Ημιαναλυτικοί–αριθμητικοί υπολογισμοί Ιδιόμορφες ολοκληρωτικές εξισώσεις Μέθοδος των Gauss–Chebyshev Φυσική παρεμβολή/προεκβολή Επίπεδη ελαστικότητα Ισότροπη ελαστικότητα Θραυστομηχανική Ρωγμές Περιοδική διάταξη συγγραμμικών ρωγμών |
spellingShingle |
Boundary integral equations Computer algebra Symbolic computations Semi-analytical–numerical computations Singular integral equations Gauss–Chebyshev method Natural interpolation/extrapolation Plane elasticity Isotropic elasticity Fracture mechanics Cracks Periodic array of collinear cracks Συνοριακές ολοκληρωτικές εξισώσεις Υπολογιστική άλγεβρα Συμβολικοί υπολογισμοί Ημιαναλυτικοί–αριθμητικοί υπολογισμοί Ιδιόμορφες ολοκληρωτικές εξισώσεις Μέθοδος των Gauss–Chebyshev Φυσική παρεμβολή/προεκβολή Επίπεδη ελαστικότητα Ισότροπη ελαστικότητα Θραυστομηχανική Ρωγμές Περιοδική διάταξη συγγραμμικών ρωγμών Ioakimidis, Nikolaos Symbolic computations for the approximate solution of singular integral equations: application to a crack problem |
description |
We propose the application of symbolic SAN (semi-analytical–numerical) computations to the numerical solution of SIEs (singular integral equations), which are the BIEs (boundary integral equations) for crack problems in plane and antiplane, isotropic and anisotropic elasticity. The case of a periodic array of collinear cracks (with a variable distance of the cracks) together with the modified Gauss–Chebyshev method (also based on the natural interpolation/extrapolation formula) for the numerical solution of SIEs are used for the illustration of the proposed approach. The obtained SAN results are seen to be very good approximations of the analytical exact results even for a very small number of nodes in the modified Gauss–Chebyshev method. The computer algebra system Derive has been used for the derivation of the present SAN results. |
author2 |
Ιωακειμίδης, Νικόλαος |
author_facet |
Ιωακειμίδης, Νικόλαος Ioakimidis, Nikolaos |
format |
Technical Report |
author |
Ioakimidis, Nikolaos |
author_sort |
Ioakimidis, Nikolaos |
title |
Symbolic computations for the approximate solution of singular integral equations: application to a crack problem |
title_short |
Symbolic computations for the approximate solution of singular integral equations: application to a crack problem |
title_full |
Symbolic computations for the approximate solution of singular integral equations: application to a crack problem |
title_fullStr |
Symbolic computations for the approximate solution of singular integral equations: application to a crack problem |
title_full_unstemmed |
Symbolic computations for the approximate solution of singular integral equations: application to a crack problem |
title_sort |
symbolic computations for the approximate solution of singular integral equations: application to a crack problem |
publishDate |
2018 |
url |
http://hdl.handle.net/10889/10983 |
work_keys_str_mv |
AT ioakimidisnikolaos symboliccomputationsfortheapproximatesolutionofsingularintegralequationsapplicationtoacrackproblem AT ioakimidisnikolaos symbolikoiypologismoigiatēnprosengistikēepilysēidiomorphōnoloklērōtikōnexisōseōnepharmogēseenaproblēmarōgmēs |
_version_ |
1771297322544660480 |