Alle fag › Elementmetoden › Gateaux-deriverte

Gateaux-deriverte

Den deriverte for funksjonaler: hvor mye endrer energien Π\Pi seg når vi dytter hele forskyvningsfunksjonen uu et lite stykke θ\theta i retningen vv? Gang ut Π(u+θv)\Pi(u + \theta v), ta leddet som er proporsjonalt med θ\theta – det er δΠ(u,v)\delta\Pi(u, v).

δΠ(u,v)=lim⁡θ→0Π(u+θv)−Π(u)θ\delta\Pi(u, v) = \lim_{\theta\to0}\frac{\Pi(u + \theta v) - \Pi(u)}{\theta}definisjon
δΠ(u,v)=∫0LEA u′v′ dx−∫0LFx v dx−P v(L)\delta\Pi(u, v) = \int_0^L EA\,u'v'\,dx - \int_0^L F_x\,v\,dx - P\,v(L)for staven

Symboler

uupunktet (forskyvningen) vi deriverer i
vvretningen (variasjon, testfunksjon), v(0)=0v(0) = 0
θ\thetalite tall

Eksempel

Π(u)=∫01(12(u′)2−u) dx\Pi(u) = \int_0^1(\tfrac12(u')^2 - u)\,dx.

Leddet med θ\theta i Π(u+θv)\Pi(u + \theta v) er θ∫01(u′v′−v) dx\theta\int_0^1(u'v' - v)\,dx.

Altså er δΠ(u,v)=∫01(u′v′−v) dx\delta\Pi(u, v) = \int_0^1(u'v' - v)\,dx.

Snarvei: δΠ(u,v)=ddθΠ(u+θv)\delta\Pi(u, v) = \frac{d}{d\theta}\Pi(u + \theta v) i θ=0\theta = 0. Deriver under integraltegnet.
Øv på svak form og formfunksjoner gratis →

← Randbetingelser og Ku = f · Svak form for staven →

Del av Elementmetoden: Svak form og formfunksjoner.