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高阶拉氏乘子法和弹性理论中更一般的广义变分原理

钱伟长

钱伟长. 高阶拉氏乘子法和弹性理论中更一般的广义变分原理[J]. 应用数学和力学, 1983, 4(2): 137-150.
引用本文: 钱伟长. 高阶拉氏乘子法和弹性理论中更一般的广义变分原理[J]. 应用数学和力学, 1983, 4(2): 137-150.
Chien Wei-zhang. Method of High-Order Lagrange Multiplier and Generalized Variational Principles of Elasticity with More General Forms of Functionals[J]. Applied Mathematics and Mechanics, 1983, 4(2): 137-150.
Citation: Chien Wei-zhang. Method of High-Order Lagrange Multiplier and Generalized Variational Principles of Elasticity with More General Forms of Functionals[J]. Applied Mathematics and Mechanics, 1983, 4(2): 137-150.

高阶拉氏乘子法和弹性理论中更一般的广义变分原理

Method of High-Order Lagrange Multiplier and Generalized Variational Principles of Elasticity with More General Forms of Functionals

  • 摘要: 作者曾指出[1],弹性理论的最小位能原理和最小余能原理都是有约束条件限制下的变分原理采用拉格朗日乘子法,我们可以把这些约束条件乘上待定的拉氏乘子,计入有关变分原理的泛函内,从而将这些有约束条件的极值变分原理,化为无条件的驻值变分原理.如果把这些待定拉氏乘子和原来的变量都看作是独立变量而进行变分,则从有关泛函的驻值条件就可以求得这些拉氏乘子用原有物理变量表示的表达式.把这些表达式代入待定的拉氏乘子中,即可求所谓广义变分原理的驻值变分泛函.但是某些情况下,待定的拉氏乘子在变分中证明恒等于零.这是一种临界的变分状态.在这种临界状态中,我们无法用待定拉氏乘子法把变分约束条件吸收入泛函,从而解除这个约束条件.从最小余能原理出发,利用待定拉氏乘子法,企图把应力应变关系这个约束条件吸收入有关泛函时,就发生这种临界状态,用拉氏乘子法,从余能原理只能导出Hellinger-Reissner变分原理[2],[3],这个原理中只有应力和位移两类独立变量,而应力应变关系则仍是变分约束条件,人们利用这个条件,从变分求得的应力中求应变.所以Hellinger-Reissner变分原理仍是一种有条件的变分原理.
  • [1] 钱伟长,弹性理论中广义变分原理的研究及其在有限元计算中的应用,机械工程学报,15,2(1979),1-23.
    [2] Hellinger,E.,Der Allgemeine Ansatz der Meshanik der Kontinu a,Encyclopadia der Mathematishen Wissenshaften,Vol.Ⅳ4,(1914),602-694.
    [3] Reissner,E.,On a variational theorem in elasticity,Tournal of Mathematics and Physics,29,2(1950),90-95.
    [4] 胡海昌,弹塑性理论中的一些变分原理,中国科学,4,1(1955),33-54.
    [5] Washizu,K,(鹫津久一郎),On the variational principles of elasticity and plasticity,Aeroelastic and Structures R esearch L aboratory,Massachusettes Institute of T echnology,Technical Report,25-18号(1955).
    [6] 卞学磺,在大连举行的国际混合杂交元研究讨论班的讲话,1982年8月11-28日.
    [7] 钱伟长,《变分法和有限元》(上册),科学出版社,北京(1980),439-440.
    [8] Washizu,K.(鹜津久一郎),Variational Methods in Elasticity and Plasticity,Pergamon,London,(1st Ed.,(1968);3rd Ed.(1977)).
    [9] 梁国平、傅子智,混合杂交罚函数有限元法及其应用,在大连举行的国际混合杂交元研究讨论班上的报告,1982年8月11-28日.
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出版历程
  • 收稿日期:  1982-09-12
  • 刊出日期:  1983-04-15

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