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i小木虫

木虫 (正式写手)

[求助] 关于有限元(finite element method)计算的一个问题,简单也不简单。

最近一直头疼一个小问题,由于一些数学方面没基础,所以压根没看懂是怎么个计算法, 所以请版里大神能指导一二。可以在这里面讨论。
具体是这样的,已知一个长方体,在底面固定不变的情况下,什么时候表面积最小,如何求解,并得到对应的函数。
这里有一篇文献,做出来了,大概说了下计算方法,但是露珠实在看不懂,求大神帮解读。
图1. 这一步还理解,做了个大概近似;
关于有限元(finite element method)计算的一个问题,简单也不简单。
图2. 第二步,需要泛函分析,这就不明白了,一来泛函分析没基础,二来,怎么突然冒出了delta U, g 和偏导omega?
关于有限元(finite element method)计算的一个问题,简单也不简单。-1
图3.第三步,越来越糊涂了,拉格朗日乘数法?不理解啊,是为了干个啥?
关于有限元(finite element method)计算的一个问题,简单也不简单。-2
图4. 最后,得到了希望的模拟结果图,没说通过什么软件,大家都认为是matlab。
关于有限元(finite element method)计算的一个问题,简单也不简单。-3

可能这个问题有些复杂和繁琐,1.理论计算过程如何理解,比如应用到正六角柱,即上下底面都是正六边形,固定底面也可以使用该方法吗?2.如何在软件中操作,比如MATLAB,总不能他里面有Δu,我直接也写个就行?

欢迎大家能参与讨论,如果问题解决露珠保证追加金币!!!

问的问题可能有些已知量没交代清楚,具体在下面这个文献里面。
参考文献:Liu, X., et al. (2015). Fabrication and surface profile simulation of sapphire microlens array. Selected Proceedings of the Photoelectronic Technology Committee Conferences held August-October 2014, International Society for Optics and Photonics.
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sovereig

银虫 (小有名气)

泛函中的条件极值问题,应该不难,找本书看看吧

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4楼2016-06-26 13:26:00
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bplcn

新虫 (初入文坛)

这个问题的变分约束条件是固定体积,边界条件是四边固定,求最小表面积。得到泛函后用欧拉公式将泛函问题转化成为偏微分方程来处理。

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2楼2016-06-25 01:12:33
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lijf517

木虫 (小有名气)

想搞明白有限元的理论,变分法不懂事寸步难行的。你的这个问题算变分法里很基础的问题,推荐看老大中老师的《变分法基础》这本书,看完前几章就会明白这个问题了。

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3楼2016-06-25 06:35:46
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