On the design of non-singular, energy-momentum consistent integrators for nonlinear dynamics using energy splitting and perturbation techniques

نویسندگان

چکیده

This work proposes a suite of numerical techniques to facilitate the design structure-preserving integrators for nonlinear dynamics. The celebrated LaBudde-Greenspan integrator and various energy-momentum schemes adopt difference quotient formula in their algorithmic force definitions, which suffers from instability as denominator gets close zero. There is need develop without invoking formula. In this work, potential energy Hamiltonian system split into two parts, specially developed quadrature rules are applied separately them. resulting can be regarded classical ones perturbed with first- or second-order terms, guarantees dissipative nature residual. meantime, conservation invariants respected design. A complete analysis proposed given, representative examples provided demonstrate performance. They used either independently energy-decaying momentum-conserving problems an alternate option conserving integrator, such when detected.

برای دانلود رایگان متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

Momentum and Energy Preserving Integrators for Nonholonomic Dynamics

In this paper, we propose a geometric integrator for nonholonomic mechanical systems. It can be applied to discrete Lagrangian systems specified through a discrete Lagrangian Ld : Q × Q → R, where Q is the configuration manifold, and a (generally nonintegrable) distribution D ⊂ TQ. In the proposed method, a discretization of the constraints is not required. We show that the method preserves the...

متن کامل

the role of russia in transmission of energy from central asia and caucuses to european union

پس ازفروپاشی شوروی،رشد منابع نفت و گاز، آسیای میانه و قفقاز را در یک بازی ژئوپلتیکی انرژی قرار داده است. با در نظر گرفتن این منابع هیدروکربنی، این منطقه به یک میدانجنگ و رقابت تجاری برای بازی های ژئوپلتیکی قدرت های بزرگ جهانی تبدیل شده است. روسیه منطقه را به عنوان حیات خلوت خود تلقی نموده و علاقمند به حفظ حضورش می باشد تا همانند گذشته گاز طبیعی را به وسیله خط لوله مرکزی دریافت و به عنوان یک واس...

15 صفحه اول

supply and demand security of energy in central asia and the caucasus

امنیت انرژی به معنی عرضه مداوم و پایدار همراه با قیمت های معقول در حامل های انرژی، که تهدیدات امنیتی، سیاسی، اقتصادی، محیط زیستی و روانی را کاهش دهد. امروزه نفت و گاز تنها، کالای تجاری نیست بلکه بعنوان ابزار سیاسی مورد استفاده قرار می گیرد.اختلاف میان روسیه و اکراین بر سر انرژی در ژانویه 2006، تهدیدی برای امنیت انرژی اروپا ایجاد کرد. در این تحقیق ما تلاش کردیم که نقش انرژی آسیای میانه و قفقاز ر...

15 صفحه اول

Symplectic-energy-momentum preserving variational integrators

The purpose of this paper is to develop variational integrators for conservative mechanical systems that are symplectic and energy and momentum conserving. To do this, a space–time view of variational integrators is employed and time step adaptation is used to impose the constraint of conservation of energy. Criteria for the solvability of the time steps and some numerical examples are given. ©...

متن کامل

the study of bright and surface discrete cavity solitons dynamics in saturable nonlinear media

امروزه سالیتون ها بعنوان امواج جایگزیده ای که تحت شرایط خاص بدون تغییر شکل در محیط منتشر می-شوند، زمینه مطالعات گسترده ای در حوزه اپتیک غیرخطی هستند. در این راستا توجه به پدیده پراش گسسته، که بعنوان عامل پهن شدگی باریکه نوری در آرایه ای از موجبرهای جفت شده، ظاهر می گردد، ضروری است، زیرا سالیتون های گسسته از خنثی شدن پراش گسسته در این سیستم ها بوسیله عوامل غیرخطی بوجود می آیند. گسستگی سیستم عامل...

ذخیره در منابع من


  با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ژورنال

عنوان ژورنال: Journal of Computational Physics

سال: 2023

ISSN: ['1090-2716', '0021-9991']

DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcp.2023.112177