El integrador variacional de Simpson para sistemas con lagrangianos cuadráticos
Autores: Rojas-Quintero, Juan Antonio; Dubois, François; Cabrera-Díaz, José Guadalupe
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
El integrador variacional de Simpson para sistemas con lagrangianos cuadráticos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Contribuciones
Integrador simpléctico variacional
Sistemas lineales
Principio de acción mínima
Lagrangianos cuadráticos
Péndulo doble
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Esta contribución propone un integrador simpléctico variacional dirigido a sistemas lineales derivados del principio de mínima acción. Se realiza una interpolación interna cuadrática de elementos finitos del estado en cada paso de tiempo. Luego, la acción se aproxima mediante la fórmula de cuadratura de Simpson. El esquema implementado es implícito, simpléctico y condicionalmente estable. Se aplica a la integración temporal de sistemas con Lagrangianos cuadráticos. Se trata el ejemplo del péndulo doble linealizado. Nuestro método se compara con el integrador variacional de Newmark. La solución exacta del ejemplo del péndulo doble linealizado se utiliza para la evaluación comparativa. Los resultados de la simulación ilustran la precisión y convergencia del integrador propuesto.
Descripción
Esta contribución propone un integrador simpléctico variacional dirigido a sistemas lineales derivados del principio de mínima acción. Se realiza una interpolación interna cuadrática de elementos finitos del estado en cada paso de tiempo. Luego, la acción se aproxima mediante la fórmula de cuadratura de Simpson. El esquema implementado es implícito, simpléctico y condicionalmente estable. Se aplica a la integración temporal de sistemas con Lagrangianos cuadráticos. Se trata el ejemplo del péndulo doble linealizado. Nuestro método se compara con el integrador variacional de Newmark. La solución exacta del ejemplo del péndulo doble linealizado se utiliza para la evaluación comparativa. Los resultados de la simulación ilustran la precisión y convergencia del integrador propuesto.