Methods of numerical solution of singular integral equations with Cauchy-type kernels

The direct methods are the most efficient methods of numerical solution of singular integral equations with Cauchy-type kernels, which appear in several physics and engineering problems. Here the fundamental already available recent results concerning these methods, which were found mainly during th...

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/10889/11098
id nemertes-10889-11098
record_format dspace
spelling nemertes-10889-110982022-09-05T04:59:36Z Methods of numerical solution of singular integral equations with Cauchy-type kernels Μέθοδοι αριθμητικής επιλύσεως ιδιόμορφων ολοκληρωτικών εξισώσεων με πυρήνες τύπου Cauchy Ioakimidis, Nikolaos Ιωακειμίδης, Νικόλαος Cauchy-type singular integral equations Direct methods Numerical solution Galerkin method Collocation method Quadrature–collocation method Quadrature method Numerical integration rules Quadrature rules Cauchy-type integrals Principal value integrals Natural interpolation formula Convergence Iterative methods Ιδιόμορφες ολοκληρωτικές εξισώσεις τύπου Cauchy Άμεσες μέθοδοι Αριθμητική επίλυση Μέθοδος του Galerkin Μέθοδος του συντοπισμού Μέθοδος της αριθμητικής ολοκληρώσεως–συντοπισμού Μέθοδος της αριθμητικής ολοκληρώσεως Κανόνες αριθμητικής ολοκληρώσεως Ολοκληρώματα τύπου Cauchy Ολοκληρώματα κυρίας τιμής Τύπος φυσικής παρεμβολής Σύγκλιση Επαναληπτικές μέθοδοι The direct methods are the most efficient methods of numerical solution of singular integral equations with Cauchy-type kernels, which appear in several physics and engineering problems. Here the fundamental already available recent results concerning these methods, which were found mainly during the last fifteen years, are presented in brief. More explicitly, after an introduction to singular integral equations both of the second kind (with variable or constant coefficients) and of the first kind, the four best known direct methods of numerical solution of singular integral equations, i.e. (i) the Galerkin method, (ii) the collocation method, (iii) the quadrature–collocation method and (iv) the quadrature method, are described in some detail. The numerical integration rules for Cauchy-type principal value integrals used in the quadrature–collocation and the quadrature methods are also presented. Moreover, the natural interpolation formula used in the quadrature method and the convergence of this method are also mentioned. A direct iterative method for the numerical solution of singular integral equations is also described. Finally, fifteen mathematical problems concerning possible generalizations of the above methods are also reported. An extensive bibliography is also included in this technical report. Οι άμεσες μέθοδοι είναι οι πιο αποτελεσματικές μέθοδοι αριθμητικής επιλύσεως ιδιόμορφων ολοκληρωτικών εξισώσεων με πυρήνες τύπου Cauchy, που εμφανίζονται σε αρκετά προβλήματα της φυσικής και της επιστήμης του μηχανικού. Εδώ παρουσιάζονται σύντομα τα θεμελιώδη ήδη διαθέσιμα πρόσφατα αποτελέσματα που αφορούν σ' αυτές τις μεθόδους και που βρέθηκαν κυρίως κατά τη διάρκεια των τελευταίων δεκαπέντε ετών. Ειδικότερα, μετά από μια εισαγωγή στις ιδιόμορφες ολοκληρωτικές εξισώσεις τόσο δευτέρου είδους (με μεταβλητούς ή σταθερούς συντελεστές) όσο και πρώτου είδους περιγράφονται σε κάποια έκταση οι τέσσερις πιο γνωστές άμεσες μέθοδοι αριθμητικής επιλύσεως ιδιόμορφων ολοκληρωτικών εξισώσεων, δηλαδή (i) η μέθοδος του Galerkin, (ii) η μέθοδος του συντοπισμού, (iii) η μέθοδος της αριθμητικής ολοκληρώσεως–συντοπισμού και (iv) η μέθοδος της αριθμητικής ολοκληρώσεως. Παρουσιάζονται επίσης οι κανόνες αριθμητικής ολοκληρώσεως για ολοκληρώματα κυρίας τιμής τύπου Cauchy που χρησιμοποιούνται στις μεθόδους της αριθμητικής ολοκληρώσεως–συντοπισμού και της αριθμητικής ολοκληρώσεως. Επιπλέον αναφέρονται επίσης ο τύπος φυσικής παρεμβολής που χρησιμοποιείται στη μέθοδο της αριθμητικής ολοκληρώσεως και η σύγκλιση αυτής της μεθόδου. Περιγράφεται επίσης μια άμεση επαναληπτική μέθοδος για την αριθμητική επίλυση ιδιόμορφων ολοκληρωτικών εξισώσεων. Τέλος αναφέρονται δεκαπέντε μαθηματικά προβλήματα που αφορούν σε πιθανές γενικεύσεις των πιο πάνω μεθόδων. Σ' αυτήν την τεχνική αναφορά περιλαμβάνεται επίσης και μια εκτενής βιβλιογραφία. 2018-02-27T12:29:50Z 2018-02-27T12:29:50Z 1983-12-10 Technical Report http://hdl.handle.net/10889/11098 en application/pdf
institution UPatras
collection Nemertes
language English
topic Cauchy-type singular integral equations
Direct methods
Numerical solution
Galerkin method
Collocation method
Quadrature–collocation method
Quadrature method
Numerical integration rules
Quadrature rules
Cauchy-type integrals
Principal value integrals
Natural interpolation formula
Convergence
Iterative methods
Ιδιόμορφες ολοκληρωτικές εξισώσεις τύπου Cauchy
Άμεσες μέθοδοι
Αριθμητική επίλυση
Μέθοδος του Galerkin
Μέθοδος του συντοπισμού
Μέθοδος της αριθμητικής ολοκληρώσεως–συντοπισμού
Μέθοδος της αριθμητικής ολοκληρώσεως
Κανόνες αριθμητικής ολοκληρώσεως
Ολοκληρώματα τύπου Cauchy
Ολοκληρώματα κυρίας τιμής
Τύπος φυσικής παρεμβολής
Σύγκλιση
Επαναληπτικές μέθοδοι
spellingShingle Cauchy-type singular integral equations
Direct methods
Numerical solution
Galerkin method
Collocation method
Quadrature–collocation method
Quadrature method
Numerical integration rules
Quadrature rules
Cauchy-type integrals
Principal value integrals
Natural interpolation formula
Convergence
Iterative methods
Ιδιόμορφες ολοκληρωτικές εξισώσεις τύπου Cauchy
Άμεσες μέθοδοι
Αριθμητική επίλυση
Μέθοδος του Galerkin
Μέθοδος του συντοπισμού
Μέθοδος της αριθμητικής ολοκληρώσεως–συντοπισμού
Μέθοδος της αριθμητικής ολοκληρώσεως
Κανόνες αριθμητικής ολοκληρώσεως
Ολοκληρώματα τύπου Cauchy
Ολοκληρώματα κυρίας τιμής
Τύπος φυσικής παρεμβολής
Σύγκλιση
Επαναληπτικές μέθοδοι
Ioakimidis, Nikolaos
Methods of numerical solution of singular integral equations with Cauchy-type kernels
description The direct methods are the most efficient methods of numerical solution of singular integral equations with Cauchy-type kernels, which appear in several physics and engineering problems. Here the fundamental already available recent results concerning these methods, which were found mainly during the last fifteen years, are presented in brief. More explicitly, after an introduction to singular integral equations both of the second kind (with variable or constant coefficients) and of the first kind, the four best known direct methods of numerical solution of singular integral equations, i.e. (i) the Galerkin method, (ii) the collocation method, (iii) the quadrature–collocation method and (iv) the quadrature method, are described in some detail. The numerical integration rules for Cauchy-type principal value integrals used in the quadrature–collocation and the quadrature methods are also presented. Moreover, the natural interpolation formula used in the quadrature method and the convergence of this method are also mentioned. A direct iterative method for the numerical solution of singular integral equations is also described. Finally, fifteen mathematical problems concerning possible generalizations of the above methods are also reported. An extensive bibliography is also included in this technical report.
author2 Ιωακειμίδης, Νικόλαος
author_facet Ιωακειμίδης, Νικόλαος
Ioakimidis, Nikolaos
format Technical Report
author Ioakimidis, Nikolaos
author_sort Ioakimidis, Nikolaos
title Methods of numerical solution of singular integral equations with Cauchy-type kernels
title_short Methods of numerical solution of singular integral equations with Cauchy-type kernels
title_full Methods of numerical solution of singular integral equations with Cauchy-type kernels
title_fullStr Methods of numerical solution of singular integral equations with Cauchy-type kernels
title_full_unstemmed Methods of numerical solution of singular integral equations with Cauchy-type kernels
title_sort methods of numerical solution of singular integral equations with cauchy-type kernels
publishDate 2018
url http://hdl.handle.net/10889/11098
work_keys_str_mv AT ioakimidisnikolaos methodsofnumericalsolutionofsingularintegralequationswithcauchytypekernels
AT ioakimidisnikolaos methodoiarithmētikēsepilyseōsidiomorphōnoloklērōtikōnexisōseōnmepyrēnestypoucauchy
_version_ 1771297131046371328