Elementary quantifier-free formulae in boundary elements

The use of elementary algebraic quantifier elimination techniques is suggested during the numerical solution of elasticity problems by boundary element methods in problems where the derived solutions need to be verified as far as the related physical constraints (in inequality forms) are concerned....

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Ioakimidis, Nikolaos
Other Authors: Ιωακειμίδης, Νικόλαος
Format: Technical Report
Language:English
Published: 2018
Subjects:
Online Access:http://hdl.handle.net/10889/10986
id nemertes-10889-10986
record_format dspace
spelling nemertes-10889-109862022-09-05T20:30:00Z Elementary quantifier-free formulae in boundary elements Στοιχειώδεις τύποι χωρίς ποσοδείκτες στα συνοριακά στοιχεία Ioakimidis, Nikolaos Ιωακειμίδης, Νικόλαος Quantifier elimination Quantifier-free formulae Sturm sequences Sturm's theorem Inequality constraints Boundary elements Boundary element method BEM Elasticity Crack problems Contact problems Maple Απαλοιφή ποσοδεικτών Τύποι χωρίς ποσοδείκτες Ακολουθίες Sturm Θεώρημα του Sturm Ανισοτικοί περιορισμοί Συνοριακά στοιχεία Μέθοδος συνοριακών στοιχείων ΜΣΣ Ελαστικότητα Προβλήματα ρωγμών Προβλήματα επαφής Maple The use of elementary algebraic quantifier elimination techniques is suggested during the numerical solution of elasticity problems by boundary element methods in problems where the derived solutions need to be verified as far as the related physical constraints (in inequality forms) are concerned. The cases of crack problems, where the crack opening displacement must be non-negative, and of contact problems, where the pressure distribution between the bodies in contact must also be non-negative, constitute two such classical elementary examples where the derived ordinary numerical solutions need to be verified with respect to the aforementioned elementary constraints or simply rejected. As a simple such application, elementary quantifier-free formulae are derived (by using Sturm's theorem) for simple univariate polynomials of the first and of the second degree which should remain positive along a finite interval. These formulae are directly applicable to the aforementioned two elasticity problems. Προτείνεται η χρήση στοιχειωδών αλγεβρικών τεχνικών απαλοιφής ποσοδεικτών κατά την αριθμητική επίλυση προβλημάτων ελαστικότητας με μεθόδους συνοριακών στοιχείων σε προβλήματα όπου οι λύσεις που προκύπτουν χρειάζεται να επαληθεύονται όσον αφορά στους σχετικούς φυσικούς περιορισμούς (σε μορφές ανισοτήτων). Οι περιπτώσεις προβλημάτων ρωγμών, όπου η μετατόπιση ανοίγματος των χειλέων της ρωγμής πρέπει να είναι μη αρνητική, και προβλημάτων επαφής, όπου η κατανομή της πιέσεως μεταξύ των σωμάτων σε επαφή πρέπει επίσης να είναι μη αρνητική, αποτελούν δύο τέτοια κλασικά στοιχειώδη παραδείγματα όπου οι συνήθεις αριθμητικές λύσεις που προκύπτουν χρειάζεται να επαληθεύονται ως προς τους στοιχειώδεις περιορισμούς που προαναφέρθηκαν ή απλά να απορρίπτονται. Σαν μια τέτοια απλή εφαρμογή βρίσκονται στοιχειώδεις τύποι χωρίς ποσοδείκτες (χρησιμοποιώντας το θεώρημα του Sturm) για απλά πολυώνυμα μιας μεταβλητής πρώτου και δευτέρου βαθμού που πρέπει να παραμένουν θετικά κατά μήκος ενός πεπερασμένου διαστήματος. Αυτοί οι τύποι είναι άμεσα εφαρμόσιμοι στα δύο προβλήματα ελαστικότητας που προαναφέρθηκαν. 2018-02-13T11:20:31Z 2018-02-13T11:20:31Z 1994-12-22 Technical Report http://hdl.handle.net/10889/10986 en application/pdf
institution UPatras
collection Nemertes
language English
topic Quantifier elimination
Quantifier-free formulae
Sturm sequences
Sturm's theorem
Inequality constraints
Boundary elements
Boundary element method
BEM
Elasticity
Crack problems
Contact problems
Maple
Απαλοιφή ποσοδεικτών
Τύποι χωρίς ποσοδείκτες
Ακολουθίες Sturm
Θεώρημα του Sturm
Ανισοτικοί περιορισμοί
Συνοριακά στοιχεία
Μέθοδος συνοριακών στοιχείων
ΜΣΣ
Ελαστικότητα
Προβλήματα ρωγμών
Προβλήματα επαφής
Maple
spellingShingle Quantifier elimination
Quantifier-free formulae
Sturm sequences
Sturm's theorem
Inequality constraints
Boundary elements
Boundary element method
BEM
Elasticity
Crack problems
Contact problems
Maple
Απαλοιφή ποσοδεικτών
Τύποι χωρίς ποσοδείκτες
Ακολουθίες Sturm
Θεώρημα του Sturm
Ανισοτικοί περιορισμοί
Συνοριακά στοιχεία
Μέθοδος συνοριακών στοιχείων
ΜΣΣ
Ελαστικότητα
Προβλήματα ρωγμών
Προβλήματα επαφής
Maple
Ioakimidis, Nikolaos
Elementary quantifier-free formulae in boundary elements
description The use of elementary algebraic quantifier elimination techniques is suggested during the numerical solution of elasticity problems by boundary element methods in problems where the derived solutions need to be verified as far as the related physical constraints (in inequality forms) are concerned. The cases of crack problems, where the crack opening displacement must be non-negative, and of contact problems, where the pressure distribution between the bodies in contact must also be non-negative, constitute two such classical elementary examples where the derived ordinary numerical solutions need to be verified with respect to the aforementioned elementary constraints or simply rejected. As a simple such application, elementary quantifier-free formulae are derived (by using Sturm's theorem) for simple univariate polynomials of the first and of the second degree which should remain positive along a finite interval. These formulae are directly applicable to the aforementioned two elasticity problems.
author2 Ιωακειμίδης, Νικόλαος
author_facet Ιωακειμίδης, Νικόλαος
Ioakimidis, Nikolaos
format Technical Report
author Ioakimidis, Nikolaos
author_sort Ioakimidis, Nikolaos
title Elementary quantifier-free formulae in boundary elements
title_short Elementary quantifier-free formulae in boundary elements
title_full Elementary quantifier-free formulae in boundary elements
title_fullStr Elementary quantifier-free formulae in boundary elements
title_full_unstemmed Elementary quantifier-free formulae in boundary elements
title_sort elementary quantifier-free formulae in boundary elements
publishDate 2018
url http://hdl.handle.net/10889/10986
work_keys_str_mv AT ioakimidisnikolaos elementaryquantifierfreeformulaeinboundaryelements
AT ioakimidisnikolaos stoicheiōdeistypoichōrisposodeiktesstasynoriakastoicheia
_version_ 1771297319007813632