17.04.2013 Views

modelare matematica in mecanica mediilor continue. aplicatii in

modelare matematica in mecanica mediilor continue. aplicatii in

modelare matematica in mecanica mediilor continue. aplicatii in

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

cu ecuatia nel<strong>in</strong>iara: sa se gaseasca u d<strong>in</strong> X astfel ca f sa apart<strong>in</strong>a subdiferentialei Gateaux a functionalei g <strong>in</strong> punctul u.<br />

In ultimele doua decade s-au obt<strong>in</strong>ut o serie de rezultate <strong>in</strong> acest sens, atat pe plan <strong>in</strong>ternational cat si pe plan national,<br />

spre exemplu lucrarile Ionescu, Rosca si Sofonea (1985); Ionescu si Rosca (1990) ; Petryshyn (1992) ; Lu Chuang Zeng<br />

(1998) ; Hild, Ionescu, Lachand-Robert si Rosca (2002), (2003) si Zeq<strong>in</strong>g Liu, Jeong Sheok Ume si Sh<strong>in</strong> M<strong>in</strong> Kang (<strong>in</strong><br />

curs de aparitie). ■Rezolvarea numerica a ecuatiilor de evolutie nel<strong>in</strong>iare este o problema de mare actualitate teoretica si<br />

aplicativa, deoarece spre deosebire de cazul l<strong>in</strong>iar, unde exista o bogata literatura dublata de pachete de programe de<br />

firma (ANSYS, FIDEUP, FEMLAB), problemele nel<strong>in</strong>iare sunt foarte greu de generalizat. D<strong>in</strong> aceasta categorie pot fi<br />

considerate ecuatiile quasil<strong>in</strong>iare de tip eliptic-parabolic, care acopera o sfera larga de modele d<strong>in</strong> teoria difuziei, teoria<br />

<strong>in</strong>filtratiei, problema lui Stefan, teoria propagarii caldurii, teorie c<strong>in</strong>etica, etc. Pr<strong>in</strong>tre alte rezultate remarcabile <strong>in</strong> acest<br />

domeniu am<strong>in</strong>tim pe cele prezentate <strong>in</strong> lucrarile: Alt si Luckhaus (1983), Carillo (1999) priv<strong>in</strong>d existenta si unicitatea<br />

solutiei, Eymard, Gutnic si Hilhorst (1988), priv<strong>in</strong>d aproximarea numerica. In ce priveste analiza calitativa si aproximarea<br />

unor modele matematice pentru <strong>in</strong>filtratia apei <strong>in</strong> soluri remarcam lucrarile Mar<strong>in</strong>oschi 2004 ; Mar<strong>in</strong>oschi si Barbu 2003 ;<br />

Ion, Homentcovchi si Mar<strong>in</strong>escu 2002. In categoria ecuatiilor de evolutie def<strong>in</strong>ite pr<strong>in</strong> operatori <strong>in</strong>tegrali puternic nel<strong>in</strong>iari,<br />

o clasa de larg <strong>in</strong>teres sti<strong>in</strong>tific o reprez<strong>in</strong>ta modelele Boltzmann. Rezultate semnificative <strong>in</strong> aproximarea numerica a<br />

acestor sisteme de evolutie au fost obt<strong>in</strong>ute de Nambu 1980 si Grunfeld, Mar<strong>in</strong>escu 1997. ■ Problema propulsiei<br />

realizate pr<strong>in</strong> miscarea pe o suprafata helicoidala a unei pale de elice sau de elicopter a fost <strong>in</strong>tens studiata (priv<strong>in</strong>d<br />

rezolvarea numerica a ecuatiilor <strong>in</strong>tegrale hipers<strong>in</strong>gulare <strong>in</strong>talnite) pe plan mondial datorita <strong>aplicatii</strong>lor <strong>in</strong> <strong>in</strong>dustria<br />

aeronautica si navala. In carti de s<strong>in</strong>teza ca Anderson 1997, Wegener 1991, sunt prezentate pe larg studii dedicate<br />

acestei probleme. D<strong>in</strong> punct de vedere matematic este vorba de rezolvarea ecuatiilor lui Euler <strong>in</strong>tr-un domeniu a carui<br />

frontiera variaza <strong>in</strong> timp. Pe plan national mentionam existenta unei scoli <strong>in</strong> acest domeniu: Homentcovschi 1975,<br />

studi<strong>in</strong>d problema micilor perturbatii ale campului vitezei sau presiunii (ecuatii Euler l<strong>in</strong>iarizate) pentru miscarea<br />

subsonica, stabileste ecuatia <strong>in</strong>tegrala a suprafetei portante. Dragos (2003) si Dragos si Carab<strong>in</strong>eanu (2002) au dat<br />

formule de cuadratura pentru calculul partii f<strong>in</strong>ite a <strong>in</strong>tegralei bidimensionale hipers<strong>in</strong>gulare. In lucrarile Carab<strong>in</strong>eanu<br />

(1999, 2003, 2004) a fost rezolvata ecuatia suprafetei portante oscilante punandu-se <strong>in</strong> evidenta fenomenul de<br />

autopropulsie (a se vedea lista de lucrari Carab<strong>in</strong>eanu). ■ Exista sisteme mecanice si electro-mecanice ce nu pot fi<br />

modelate <strong>in</strong> cadrul formalismului lagrangian sau hamiltonian. In ultimii 10 ani, o generalizare a acestora a fost dezvoltata<br />

<strong>in</strong> multe lucrari, bazata pe structura Dirac, si duce la aparitia unor sisteme lagrangiene si sisteme hamiltoniene implicite.<br />

O alternativa <strong>in</strong> studiul sistemelor d<strong>in</strong>amice este formalismul birkhoffian. In forma <strong>in</strong>dependenta de coordonate aceasta<br />

duce la a considera formalismul fibrarilor de jeturi de ord<strong>in</strong> 2. In studiul d<strong>in</strong>amicii circuitelor electrice au fost considerate<br />

variate formulari lagrangiene si hamiltoniene implicite; avantajele formalismului birkhoffian sunt prezentate de Ionescu si<br />

Scheurle (2004) <strong>in</strong> cazul d<strong>in</strong>amicii circuitelor nel<strong>in</strong>iare LC si a retelelor ce cont<strong>in</strong> surse <strong>in</strong>dependente si de Ionescu(2005)<br />

<strong>in</strong> cazul d<strong>in</strong>amicii circuitelor nel<strong>in</strong>iare RLC, obt<strong>in</strong>ute <strong>in</strong>tr-un stagiu postdoc <strong>in</strong> cadrul retelei europene MASIE.(vezi lista de<br />

lucrari). Tema 3. ■ Este stiut ca fluidele nenewtoniene sunt clase de fluide cu multiple <strong>aplicatii</strong> (porn<strong>in</strong>d de la <strong>in</strong>dustrie si<br />

mergand pana la bio<strong>mecanica</strong>). El Kissi si colaboratorii (1994, 1997, 1998), Saramito si Piau (1994), etc., au pus <strong>in</strong><br />

evidenta experimental diferite probleme legate de defectele ce pot aparea <strong>in</strong> extrudarea unei solutii polimerice dense sau<br />

a unui polimer topit. Cu aceasi ocazie s-a constatat o dependenta a acestora de conditia la frontiera (zone de<br />

alunecare). Problema modelarii matematice a acestor defecte si implicit a gasirii unor solutii acceptabile este <strong>in</strong>ca<br />

deschisa. In acelasi timp exista o multime de modele matematice pentru aceste fluide (diferentiale, de tip viteza si<br />

<strong>in</strong>tegrale). O prezentare de ansamblu se poate gasi si <strong>in</strong> Larson (1988, 1999). Modelele <strong>in</strong>tegrale, care descriu foarte<br />

b<strong>in</strong>e comportamentul solutiilor dense si polimerilor topiti, sunt foarte dificil de utilizat <strong>in</strong> probleme concrete (Rajagopal si<br />

W<strong>in</strong>emann 1983, Tigoiu 1998). In acelasi timp, o seama de cercetari s-au <strong>in</strong>dreptat spre utilizarea unor modele<br />

complexe de fluide diferentiale. D<strong>in</strong>tre acestea, fluidele de ord<strong>in</strong>ul doi au jucat si joaca un rol foarte important (Coleman,<br />

Markovitz si Noll 1966, Dunn si Fosdick 1974, Fosdick si Rajagopal 1983, Tigoiu si Cipu 2000, 2005). Nu este de<br />

asteptat ca sa se poata obt<strong>in</strong>e solutii analitice utilizand aceste modele <strong>in</strong> miscari complexe. Efectul forfecarilor si<br />

4

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!