Perturbation Methods

Author: E. J. Hinch

Publisher: Cambridge University Press

ISBN: 1139935844

Category: Mathematics

Page: N.A

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Perturbation methods are one of the fundamental tools used by all applied mathematicians and theoretical physicists. In this book, the author has managed to present the theory and techniques underlying such methods in a manner which will give the text wide appeal to students from a broad range of disciplines. Asymptotic expansions, strained coordinates and multiple scales are illustrated by copious use of examples drawn from all areas of applied mathematics and theoretical physics. The philosophy adopted is that there is no single or best method for such problems, but that one may exploit the small parameter given some experience and understanding of similar perturbation problems. The author does not look to perturbation methods to give quantitative answers but rather to give a physical understanding of the subtle balances in a complex problem.

Mathematische Modellierung

Grundprinzipien in Natur- und Ingenieurwissenschaften

Author: Karl-Heinz Hoffmann,Gabriele Witterstein

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3034606508

Category: Mathematics

Page: 159

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Mathematische Modellbildung und numerische Simulation sind neben Experiment und Theoriebildung zur 3. Säule der naturwissenschaftlichen Forschung geworden. Das Lehrbuch bietet in kompakter Form die Grundlagen, um in Natur-, Ingenieur- und Lebenswissenschaften mathematische Modelle erarbeiten zu können. Fragen zur Dimensionsanalyse, zur asymptotischen Entwicklung und zu Grenzschichten werden behandelt und anhand von Fallbeispielen erläutert. Für das Verständnis sind allgemeine Kenntnisse der Analysis und der linearen Algebra erforderlich.

Beyond Perturbation

Introduction to the Homotopy Analysis Method

Author: Shijun Liao

Publisher: CRC Press

ISBN: 9780203491164

Category: Science

Page: 336

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Solving nonlinear problems is inherently difficult, and the stronger the nonlinearity, the more intractable solutions become. Analytic approximations often break down as nonlinearity becomes strong, and even perturbation approximations are valid only for problems with weak nonlinearity. This book introduces a powerful new analytic method for nonlinear problems-homotopy analysis-that remains valid even with strong nonlinearity. In Part I, the author starts with a very simple example, then presents the basic ideas, detailed procedures, and the advantages (and limitations) of homotopy analysis. Part II illustrates the application of homotopy analysis to many interesting nonlinear problems. These range from simple bifurcations of a nonlinear boundary-value problem to the Thomas-Fermi atom model, Volterra's population model, Von Kármán swirling viscous flow, and nonlinear progressive waves in deep water. Although the homotopy analysis method has been verified in a number of prestigious journals, it has yet to be fully detailed in book form. Written by a pioneer in its development, Beyond Pertubation: Introduction to the Homotopy Analysis Method is your first opportunity to explore the details of this valuable new approach, add it to your analytic toolbox, and perhaps make contributions to some of the questions that remain open.

ICIAM 95

proceedings of the Third International Congress on Industrial and Applied Mathematics held in Hamburg, Germany, July 3-7, 1995

Author: K. Kirchgässner,Oskar Mahrenholtz,Reinhard Mennicken

Publisher: Vch Pub

ISBN: N.A

Category: Mathematics

Page: 487

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Bulletin

Author: N.A

Publisher: N.A

ISBN: N.A

Category: Mathematics

Page: N.A

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Finite-Elemente-Methoden

Author: Klaus-Jürgen Bathe

Publisher: DrMaster Publications

ISBN: 9783540668060

Category: Technology & Engineering

Page: 1253

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Dieses Lehr- und Handbuch behandelt sowohl die elementaren Konzepte als auch die fortgeschrittenen und zukunftsweisenden linearen und nichtlinearen FE-Methoden in Statik, Dynamik, Festkörper- und Fluidmechanik. Es wird sowohl der physikalische als auch der mathematische Hintergrund der Prozeduren ausführlich und verständlich beschrieben. Das Werk enthält eine Vielzahl von ausgearbeiteten Beispielen, Rechnerübungen und Programmlisten. Als Übersetzung eines erfolgreichen amerikanischen Lehrbuchs hat es sich in zwei Auflagen auch bei den deutschsprachigen Ingenieuren etabliert. Die umfangreichen Änderungen gegenüber der Vorauflage innerhalb aller Kapitel - vor allem aber der fortgeschrittenen - spiegeln die rasche Entwicklung innerhalb des letzten Jahrzehnts auf diesem Gebiet wieder. TOC:Eine Einführung in den Gebrauch von Finite-Elemente-Verfahren.-Vektoren, Matrizen und Tensoren.-Einige Grundbegriffe ingenieurwissenschaftlicher Berechnungen.-Formulierung der Methode der finiten Elemente.-Formulierung und Berechnung von isoparametrischen Finite-Elemente-Matrizen.-Nichtlineare Finite-Elemente-Berechnungen in der Festkörper- und Strukturmechanik.-Finite-Elemente-Berechnungen von Wärmeübertragungs- und Feldproblemen.-Lösung von Gleichgewichtsbeziehungen in statischen Berechnungen.-Lösung von Bewegungsgleichungen in kinetischen Berechnungen.-Vorbemerkungen zur Lösung von Eigenproblemen.-Lösungsverfahren für Eigenprobleme.-Implementierung der Finite-Elemente-Methode.

Partielle Differentialgleichungen und numerische Methoden

Author: Stig Larsson,Vidar Thomee

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3540274227

Category: Mathematics

Page: 272

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Das Buch ist für Studenten der angewandten Mathematik und der Ingenieurwissenschaften auf Vordiplomniveau geeignet. Der Schwerpunkt liegt auf der Verbindung der Theorie linearer partieller Differentialgleichungen mit der Theorie finiter Differenzenverfahren und der Theorie der Methoden finiter Elemente. Für jede Klasse partieller Differentialgleichungen, d.h. elliptische, parabolische und hyperbolische, enthält der Text jeweils ein Kapitel zur mathematischen Theorie der Differentialgleichung gefolgt von einem Kapitel zu finiten Differenzenverfahren sowie einem zu Methoden der finiten Elemente. Den Kapiteln zu elliptischen Gleichungen geht ein Kapitel zum Zweipunkt-Randwertproblem für gewöhnliche Differentialgleichungen voran. Ebenso ist den Kapiteln zu zeitabhängigen Problemen ein Kapitel zum Anfangswertproblem für gewöhnliche Differentialgleichungen vorangestellt. Zudem gibt es ein Kapitel zum elliptischen Eigenwertproblem und zur Entwicklung nach Eigenfunktionen. Die Darstellung setzt keine tiefer gehenden Kenntnisse in Analysis und Funktionalanalysis voraus. Das erforderliche Grundwissen über lineare Funktionalanalysis und Sobolev-Räume wird im Anhang im Überblick besprochen.

Numerische Behandlung partieller Differentialgleichungen

Author: Christian Großmann,Hans-Görg Roos

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 9783519220893

Category: Mathematics

Page: 572

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Mathematiker, Naturwissenschaftler und Ingenieure erhalten mit diesem Lehrbuch eine Einführung in die numerische Behandlung partieller Differentialgleichungen. Diskutiert werden die grundlegenden Verfahren - Finite Differenzen, Finite Volumen und Finite Elemente - für die wesentlichen Typen partieller Differentialgleichungen: elliptische, parabolische und hyperbolische Gleichungen. Einbezogen werden auch moderne Methoden zur Lösung der diskreten Probleme. Hinweise auf aktuelle Software sowie zahlreiche Beispiele und Übungsaufgaben runden diese Einführung ab.