我读了一篇关于我也感兴趣的主题的硕士论文。这项工作涉及对均匀、弹性、各向同性材料的位移运动方程的求解:
在哪里是位移矢量,和是 Lamé 常数(已知有一些不确定性),并且每单位体积的外力(确切已知),特别是它的稳态变量,即所谓的 Navier-Cauchy 方程。
更准确地说,域不是无限的和同质的:它是一个具有几个不同区域的圆盘,并且 Lamé 常数是每个子区域上的单独常数;在这些子区域之一变得非常非常小。
论文作者采用极坐标有限差分空间离散化方法,计算待求解线性系统的系数矩阵和数据向量。
作者注意到系统的条件很差,并且通过分析该矩阵的奇异值分解,通过奇异值谱的某些特征,显然可以得出结论,它是(或表现为)一个离散的不适定问题,来自一个离散化的连续逆 不适定问题。因此作者应用了 Tickhonov 正则化来获得一个明显有意义的解决方案。
读到 Navier-Cauchy 方程可能是不适定的,或者这是一个逆问题,我有点惊讶。
我对弹性问题的适定性的了解:
- 在“小位移”假设下,如果弹性张量使得变形能是正定的,则弹性问题的解(如果存在)是唯一的(基尔霍夫定理);
- 解决方案的存在“证明起来更复杂,但已在对应用程序有用的几个场景中得到证明”。
我对 Hadamard 意义上的适定性的第三个要求一无所知,即解决方案是否持续依赖于数据。
现在忽略这篇论文,在这一点上,我想我需要更多地了解线性弹性问题和 Navier-Cauchy 方程的适定性。
关于弹性问题的适定性(请不要太高级)有什么好的、权威的参考资料?
Navier-Cauchy 方程是适定的吗?是否存在问题可能变得不适定的情况?Lamé 常数不均匀、可能接近于零和/或不连续这一事实如何影响适定性?
如果问题证明是适定的,但线性静止系统是病态的,那么处理这种特定的不良条件的好方法是什么?例如预处理器?什么好?