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...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Ioakimidis, Nikolaos
Άλλοι συγγραφείς: Ιωακειμίδης, Νικόλαος
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