لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 29
« تحلیل خطای مرتبه - بهینه تقریب شبه پیوستار تک بعدی »
MATTHEW DOBSON & MITCHEL IUSKIN
چکیده :
ما یک مسئله الگو برای تقریب های شبه پیوستار ایجاد کردیم که امکان تحلیل های ساده و در عین حال هوشمندانه ی دامنه ی همگرایی مرتبه – بهینه را در حدّ پیوستار هم برای تقریب شبه پیوستار بر پایه ی انرژی و هم تقریب شبه پیوستار شبه - غیر موضعی می دهد . به زبان ساده ، این تحلیل محدود بی مورد فعل و انفعالات همسایه – دوم می شود و حمل یک شبکه مرجع یکپارچه گسترش یافته ، خطی شده است . تخمین های خطای مرتبه - بهینه برای تقریب شبه پیوستار شبه غیر موضعی برای همه ی کُرنش ها تا کُرنش حد ( فیران ) پیوستار برای شکست ، ارائه شدند . این تحلیل که بر پایه ی رفتار آشکار خطای جفت شدگی در فصل مشترک اتمی به پیوستار می باشد ، مرتبط است با تحلیل هایی از خطا ها ، بواسطه ی طرح های اتمی و پیوستار با استفاده از پایداری تقریب شبه پیوستار .
لغات کلیدی : شبه پیوستار ، تحلیل خطا ، اتمی به پیوستار .
طبقه بندی موضوعی AMS : 65Z05 , 70C20
مقدمه : روش شبه پیوستار ( QC ) ، تکنیکی است برای گرفتن تقریب ها از مدل های کاملاً اتمی برای صلب های بلورین که مقادیر آزادی ضروری برای محاسبه ی تغییر شکل را تا بدست آمدن درستی مطلوب و [ 6,8,9,14,15,16,17,18,20,21,24,27,30,32 ] کاهش می دهد . روش QC ابتدا درجات ( مقادیر ) اتمی آزادی را با استفاده از تقریب خطی دقیق از تغییرات شکلی اتم ، بر حسب ارقام بسیار کوچکتری از اتم های نمونه ، حذف می کند . این تقریب هنوز به لحاظ محاسباتی ممکن و شدنی نیست زیرا اتم های نزدیک مرزهای عنصر با اتم های عنصرهای مجاور در تعادلند . برای دستیابی به یک روش سودمند ، از چگالی انرژی کرنشی استفاده کردیم که با مدل اتمی برای کرنش یکدست ( قانونِ Cauchy Born ) سازگار است و انرژی اتم ها در یک عنصر از حاصل حجم عنصر و چگالی انرژی کرنش عنصر ، محاسبه شده است . ما در این مقاله دو واریانت QC را تحلیل می کنیم که لانرژی اتمی کل را با استفاده از یک تقریب پیوستار در قسمتی از ماده با نام « منطقه ی پیوستار » ، بطور تقریب بدست می آورد . فرض بر این است که گرادیان تغییر شکل در منطقه ی پیوستار با کندی تغییر می کند و این امر موجب صحّت تقریب پیوستار می گردد . یک مدل اتمی تأکیدی محاسبه پذیرتر برای دامنه ی محاسباتی مورد استفاده قرار گرفته است که نامش « منطقه ی اتمی » است . در این منطقه تمام اتم ها ، اتم های بنیانگر ( نماینده ) هستند ، برای اینکه هیچ محدودیتی در انواع تغییر شکل در منطقه ی اتمی وجود نداشته باشد . برای دسیابی به درستی ، منطقی اتمی باید شامل همه ی مناطق دارای تغییر شکل های بسیار متنوع ، مثل نقص مواد ، باشد . روش های مناسبی که مشخص می کنند چه قسمتی از دامنه باید به منظور دستیابی به درستی مطلوب ، برای منطقه ی اتمی تعیین شوند ، در نظر گرفته شدند . [ 1,2,3,23,24,26 ] . دیگر روش هاغی جفت سازی اتم - پیوستار شکل یافتند و در [ 4,25 ] مورد تحلیل قرار گرفتند . ما در بخش دوم ، یک مسئله ی الگوبرای تقریب های QC ایجاد کردیم و تقریب شبه پیوستار بر پایه ی انرژی ( QCE ) و تقریب شبه – غیر موضعی ( QN1 ) را شرح دادیم . این دو تقریب از یک تقریب غیر پیوستار مشابه استفاده می کنند اما در اینکه چگونه مناطق اتمی و پیوستار را جفت می کنند متفاوتند . ما انرزی های QC مدل خود را از انرژی های QC عمومی با بسط هر تعامل و کشیدن آن به مرحله ی دوم در حدود یک پیکر بندی یکپارپه ، گرفتیم تا بتوانیم تحلیلی ساده امّا روشن گر ارائه دهیم . این مدل به خاطر داشتن عبارات مرتبه اول با یک تقریب هاومونیک ( هماهنگ ) استاندارد فرق می کند . این ها منبع خطای جفت سازی مرتبه ی پیشرو می باشند و نشانگر رفتار در مرتبه ی غیر خطی هستند . ما همچنین ترجیح دادیم برای حفظ سادگی تحلیل ، به تحلیل شرایط مرزی تناوبی بپردازیم . علاوه بر بدست آوردن تقریب های QCE , QNL در بخش 2 ، نتایج پایداری ارائه دهیم که برای بدست آوردن تخمین های خطای مرتبه – بهینه ، از آن استفاده می شود . هدف این مقاله ارائه دادن تحلیل خطا در رابطه با حد پیوستار است ، حدی که در آن فضا گذاری « بین اتمی » و « فعل و انفعالات بین اتمی » به گونه ای سنجه بندی شده اند که انرژی کل ، هم گرا ( متلاقی ) می شود در حالی که تعداد اتم ها در هر واحد طول تا بینهایت افزایش می یابد . خطای بُرش ( کوته ساری ) در اتم ها در فصل مشترک جفت سازی برای QCE , QNL بی ترتیب مرتبه 0 (1) , 0 ( 1/h ) است و این در حالی است که h فضای بین اتمی است . این مرتبه ، پایینتر است از مرتبه خطای برش چه در منطقه ی اتمی چه منطقه پیوستار که ( O ( h می باشد. نشان می دهیم که خطای جفت سازی مطابق ، نیز بستگی دارد به « جمع » خطای حذف در اتم ها ، در فصل مشترک جفت سازی اتمی به پیوستار و وقتی خطای برش ( کوته سازی ) در فصل مشترک جمع بسته می شود ، این جمع بواسطه ی لغو عبارات « پایین ترین مرتبه » ، مرتبه بالاتر O ( h ) را دارد . در بخش 3 ، خطای « برش » برای تقریب QCE را به دو بخش تقسیم می کنیم : یک بخش آن بواسطه ی تقریب زدن حد پیوستار با استفاده از تفاضل های محدود . مرتبه ی دوم ( قاعد ه ی 5 منطقه در یک منطقه ی اتمی و قانون 3 نقطه در منطقه پیوستار ) و بخش دیگر – بخش مرتبه ی پایین تر – با جفت سازی مناطق اتمی و پیوستار . نتایج « پایدار»مان از تقریب QCE و تخمین ( O ( h مان را برای خطای مجزاسازیِ از تقریب کردن حد پیوستار بااستفاده از تفاوت های محدود مرتبه دوم ، یکی کردیم تا یک پیوند ( مقید ) مرتبه ی بهینه برای حصول به این خطا ، ارائه دهیم . پس توانستیم تصویر روشنی از خطای جفت سازی بدست آوریم و مشاهده کنیم که خطای جفت سازی در حد O ( h ) در نُرم گُسسته L و میزان ( دامنه )/ p ) O ( h در نُرم های W برای ∞1≤ P≤ تلاقی می یابد . با ترکیب کردن دو کران های خطا توانستیم به یک تحلیل کلّی همگرایی برای QCE با د امنه ی O ( h ) در نُرم L و دامنه ی (/P O ( h در نُرم های W دست یابیم . پس علی رغم . خطای برش O ( 1/h ) در نُرم - حداکثر ، دیدیم که جابجایی هنوز در محدوده ی پیوستار تلاقی می کند . تحقیقی مرتبط با این امر نیز نشان داد که خطا در نُرم W برای روش QCE ، O ( 1 ) است ، روشی که برای مسئله ای بکار رفت با تعاملات یا فعل و انفعالات هماهنگ و شرایط مرزی Dirichiet . تحلیل ما پتانسیل های بین اتمی کلی تری و طبقه بزرگ تری از کرنش ها را در خود جای می دهد .همچنین متذکر می شویم که اخیراً نتایج « پایداری » شدیدی را در [ 12 ] ارائه دادیم که نشان می دهند تقریب QCE برای همه ی کرنش ها تا کرنش حدّ پیوستار برای شکست ثابت نیست . ما در بخش 4 تحلیلی از مورد QNL ارائه می دهیم . در اینجا نشان می دهیم که مرتبه تثبیت یافته ی درستی در فصل مشترک جفت سازی ( واسط جفت سازی ) در راستای برقراری تعادل به مرتبه خطای گسسته سازی خدمت می کند و ما متعاقباً قادریم تخمین های خطا ی بهینه بلند مرتبه تری برای تقریب QNL نسبت به تقر یب QCE ارائه دهیم . نشان می دهیم که اکنون جابجایی در دامنه ی ( O ( h در نُرم گسسته L و دامنه ی ( O(h در نُرم های W – که h فضای بین اتمی است – تلاقی پیدا می کند . ans , Ming2 به تخمین های O(h) در نُرم W برای پتانسیل Lennard – Jones و برای کرنش هایی که محدودند به پیوستن و دورماندن از کرنش حد پیوستار برای شکست ، دست یافتند . ما تخمین های خطای QNL مرتبه بهینه برای نُرم های گسسته W و L برای پتانسیل های بین اتمی عمومی تر و برای همه ی کرنش ها تا کرنش حد پیوستار برای شکست را ، که اعتبار تئوریک به کاربرد روش QNL برای حرکت نقص می بخشد ، بدست آوردیم . بنابراین QNL بهره ای دو گانه از یک" دامنه ی بالاتر مرتبه کامل " از همگرایی در نُرم جابجایی W می برد و آن اینست که این هم گرایی زمانی ثابت می شود که اطراف هر کرنش یکپارچه ای تا حد شکست پیوستار گسترش می یابد . این مقاله ، تحلیل ما از تأثیر مدل " اتمی به پیوستار " را بسط می دهد ، به خطای کل تقریب QCE پرداخته و نیروی خارجی را نیز شامل می شود . تحلیل خطا با توجه به جفت سازی همکنشگرانه ، را در این مقاله بسط دادیم تا خمیدگی میدان کرنش و تقریب QNL را در آن بگنجانیم . ایجاد عبارات خطای همکنشگرانه نشان می دهد که تخمین های خطا از مرتبه بهینه هستند ؛ بویژه ، انتخاب f = o در مورد QCE و انتخاب یک راه حل همراه با خمیدگی " ناصفر " در فصل مشترک در QNL مطابق است با دامنه های همگرایی . این مقاله دو شیوه ی QC متفاوت که در مهندسی و ریاضیات تکامل یافته اند را به کار می برد . اگر چه مقایسه ی همه ی این شیوه ها در گنجایش این مقاله نیست ، ما تنها به طور خلاصه نتایجی چند در حوزه ی ریاضیات را بیان می کنیم . پیش از این شیوه ی شبه پیوستار QCF بر پایه ی نیرو را اتخاذ کردیم که دقیقاً انرزی هایی تولید می کند که مطابق با هیچ انرژی کلی دیگر نیست . نشان دادیم که این یک تقریب واقعی است که وقتی تصحیح نیروی "به کار می رود ، ایجاد می شود و نیز نشان دادیم که QCE برای حل معادلات QCF به طور برهم کنشی ، به عنوان پیش مشروط ساز مؤثر عمل می کند . حتی تخمین خطای ( O ( h را برای QCF با غلبه بر "ناوادارندگی" تقریب ، نیز ثابت کردیم . شیوه های QC بر پایه ی گروه به جای کاربرد تقریب پیوستار، محاسبه ی انرژی را از طریق به دست آوردن تقریبی انرژی کل با استفاده از دسته ای از اتم ها در اطراف هر گروه از
تحقیق درباره تحلیل خطای مرتبه بهینه تقریب شبه پیوستار تک بعدی 25 ص
.jpg)
