Ведутся работы

Пример минимальной поверхности

Задача о наименьшей поверхности вращения

Краткое описание задачи

Необходимо отыскать образующую поверхности вращения, которая минимизировала бы площадь этой поверхности. Известно, что искомая образующая -- цепная линия (гиперболический косинус). В зависимости от конкретных граничных условий могут существовать два решения уравнения Эйлера (каждое -- цепная линия), одно или ни одного.

При традиционном изложении, как правило, останавливаются на задаче выбора оптимальной из двух кривых и не уделяют внимания случаю отсутствия классического решения. При численном решении методом Эйлера легко обнаруживается разрывное решение: два диска, образующей для которых служит ломаная, состоящая из двух вертикальных отрезков и одного горизонтального, лежащего на оси Ox. В [1] доказывается, что разрывное решение всегда является локальным минимумом. Более того, даже в области существования решения уравнения Эйлера можно численно найти подобласть, где глобальный минимум достигается на разрывном решении. На рис. 4 эта подобласть расположена между "Линией равных площадей" и "Границей области существования классического решения" (граничные условия на левом конце фиксированы: x0=0, y0=1).

Копаем помаленьку Ведутся работы

Демонстрационный апплет

 
JAVA not supported!
JAVA-applet screenshot

Для построения оптимального решения "кликните" мышкой в первом квадранте черного поля.

В режиме "STEREO" работают клавиши: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, G, C, стрелка_вверх, стрелка_влево, стрелка_вправо, стрелка_вниз.

 
Подробное описание апплета

Библиография

  1. Н.И.Ахиезер. Лекции по вариационному исчислению. М., Гостехиздат, 1955.
Копаем помаленьку Ведутся работы
Vari Home New! Publ
Вариационное исчисление | Главное меню | Новости | Публикации

Пишите по адресу: iagsoft@imm.uran.ru