Geometric Mechanics Part II

Author: Darryl D. Holm
Publisher: World Scientific
ISBN: 9781848167773
Format: PDF, Mobi
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Advanced undergraduate and graduate students in mathematics, physics and engineering.

Geometric Mechanics

Author: Darryl D Holm
Publisher: World Scientific Publishing Company
ISBN: 1911299336
Format: PDF, ePub, Mobi
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This textbook introduces the tools and language of modern geometric mechanics to advanced undergraduate and beginning graduate students in mathematics, physics, and engineering. It treats the dynamics of rotating, spinning and rolling rigid bodies from a geometric viewpoint, by formulating their solutions as coadjoint motions generated by Lie groups. The only prerequisites are linear algebra, multivariable calculus and some familiarity with Euler-Lagrange variational principles and canonical Poisson brackets in classical mechanics at the beginning undergraduate level. Variational calculus on tangent spaces of Lie groups is explained in the context of familiar concrete examples. Through these examples, the student develops skills in performing computational manipulations, starting from vectors and matrices, working through the theory of quaternions to understand rotations, and then transferring these skills to the computation of more abstract adjoint and coadjoint motions, Lie-Poisson Hamiltonian formulations, momentum maps and finally dynamics with nonholonomic constraints. The 120 Exercises and 55 Worked Answers help the student to grasp the essential aspects of the subject, and to develop proficiency in using the powerful methods of geometric mechanics. In addition, all theorems are stated and proved explicitly. The book's many examples and worked exercises make it ideal for both classroom use and self-study. Contents: GalileoNewton, Lagrange, HamiltonQuaternionsQuaternionic ConjugacySpecial Orthogonal GroupThe Special Euclidean GroupGeometric Mechanics on SE(3)Heavy Top EquationsThe Euler–Poincaré TheoremLie–Poisson Hamiltonian FormMomentum MapsRound Rolling Rigid Bodies Readership: Advanced undergraduate and graduate students in mathematics, physics and engineering; researchers interested in learning the basic ideas in the fields; non-experts interested in geometric mechanics, dynamics and symmetry.

Dynamical Systems and Geometric Mechanics

Author: Jared Maruskin
Publisher: Walter de Gruyter GmbH & Co KG
ISBN: 3110598035
Format: PDF, ePub, Docs
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Introduction to Dynamical Systems and Geometric Mechanics provides a comprehensive tour of two fields that are intimately entwined: dynamical systems is the study of the behavior of physical systems that may be described by a set of nonlinear first-order ordinary differential equations in Euclidean space, whereas geometric mechanics explore similar systems that instead evolve on differentiable manifolds. The first part discusses the linearization and stability of trajectories and fixed points, invariant manifold theory, periodic orbits, Poincaré maps, Floquet theory, the Poincaré-Bendixson theorem, bifurcations, and chaos. The second part of the book begins with a self-contained chapter on differential geometry that introduces notions of manifolds, mappings, vector fields, the Jacobi-Lie bracket, and differential forms.

Einf hrung in die Mechanik und Symmetrie

Author: Jerrold E. Marsden
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3642568599
Format: PDF, ePub, Docs
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Symmetrie spielt in der Mechanik eine große Rolle. Dieses Buch beschreibt die Entwicklung zugrunde liegender Theorien. Besonderes Gewicht wird der Symmetrie beigemessen. Ursache hierfür sind Entwicklungen im Bereich dynamischer Systeme, der Einsatz geometrischer Verfahren und neue Anwendungen. Dieses Lehrbuch stellt Grundlagen bereit und beschreibt zahlreiche spezifische Anwendungen. Interessant für Physiker und Ingenieure. Ausgewählte Beispiele, Anwendungen, aktuelle Verfahren/Techniken veranschaulichen die Theorie.

Finite Elemente Methoden

Author: Klaus-Jürgen Bathe
Publisher: Springer Verlag
ISBN: 9783540668060
Format: PDF, ePub, Docs
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Dieses Lehr- und Handbuch behandelt sowohl die elementaren Konzepte als auch die fortgeschrittenen und zukunftsweisenden linearen und nichtlinearen FE-Methoden in Statik, Dynamik, Festkörper- und Fluidmechanik. Es wird sowohl der physikalische als auch der mathematische Hintergrund der Prozeduren ausführlich und verständlich beschrieben. Das Werk enthält eine Vielzahl von ausgearbeiteten Beispielen, Rechnerübungen und Programmlisten. Als Übersetzung eines erfolgreichen amerikanischen Lehrbuchs hat es sich in zwei Auflagen auch bei den deutschsprachigen Ingenieuren etabliert. Die umfangreichen Änderungen gegenüber der Vorauflage innerhalb aller Kapitel - vor allem aber der fortgeschrittenen - spiegeln die rasche Entwicklung innerhalb des letzten Jahrzehnts auf diesem Gebiet wieder.

Algorithmen Eine Einf hrung

Author: Thomas H. Cormen
Publisher: Walter de Gruyter GmbH & Co KG
ISBN: 3110522012
Format: PDF, ePub
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Der "Cormen" bietet eine umfassende und vielseitige Einführung in das moderne Studium von Algorithmen. Es stellt viele Algorithmen Schritt für Schritt vor, behandelt sie detailliert und macht deren Entwurf und deren Analyse allen Leserschichten zugänglich. Sorgfältige Erklärungen zur notwendigen Mathematik helfen, die Analyse der Algorithmen zu verstehen. Den Autoren ist es dabei geglückt, Erklärungen elementar zu halten, ohne auf Tiefe oder mathematische Exaktheit zu verzichten. Jedes der weitgehend eigenständig gestalteten Kapitel stellt einen Algorithmus, eine Entwurfstechnik, ein Anwendungsgebiet oder ein verwandtes Thema vor. Algorithmen werden beschrieben und in Pseudocode entworfen, der für jeden lesbar sein sollte, der schon selbst ein wenig programmiert hat. Zahlreiche Abbildungen verdeutlichen, wie die Algorithmen arbeiten. Ebenfalls angesprochen werden Belange der Implementierung und andere technische Fragen, wobei, da Effizienz als Entwurfskriterium betont wird, die Ausführungen eine sorgfältige Analyse der Laufzeiten der Programme mit ein schließen. Über 1000 Übungen und Problemstellungen und ein umfangreiches Quellen- und Literaturverzeichnis komplettieren das Lehrbuch, dass durch das ganze Studium, aber auch noch danach als mathematisches Nachschlagewerk oder als technisches Handbuch nützlich ist. Für die dritte Auflage wurde das gesamte Buch aktualisiert. Die Änderungen sind vielfältig und umfassen insbesondere neue Kapitel, überarbeiteten Pseudocode, didaktische Verbesserungen und einen lebhafteren Schreibstil. So wurden etwa - neue Kapitel zu van-Emde-Boas-Bäume und mehrfädigen (engl.: multithreaded) Algorithmen aufgenommen, - das Kapitel zu Rekursionsgleichungen überarbeitet, sodass es nunmehr die Teile-und-Beherrsche-Methode besser abdeckt, - die Betrachtungen zu dynamischer Programmierung und Greedy-Algorithmen überarbeitet; Memoisation und der Begriff des Teilproblem-Graphen als eine Möglichkeit, die Laufzeit eines auf dynamischer Programmierung beruhender Algorithmus zu verstehen, werden eingeführt. - 100 neue Übungsaufgaben und 28 neue Problemstellungen ergänzt. Umfangreiches Dozentenmaterial (auf englisch) ist über die Website des US-Verlags verfügbar.

Eine kurze Geschichte der Menschheit

Author: Yuval Noah Harari
Publisher: DVA
ISBN: 364110498X
Format: PDF, ePub, Docs
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Krone der Schöpfung? Vor 100 000 Jahren war der Homo sapiens noch ein unbedeutendes Tier, das unauffällig in einem abgelegenen Winkel des afrikanischen Kontinents lebte. Unsere Vorfahren teilten sich den Planeten mit mindestens fünf weiteren menschlichen Spezies, und die Rolle, die sie im Ökosystem spielten, war nicht größer als die von Gorillas, Libellen oder Quallen. Vor 70 000 Jahren dann vollzog sich ein mysteriöser und rascher Wandel mit dem Homo sapiens, und es war vor allem die Beschaffenheit seines Gehirns, die ihn zum Herren des Planeten und zum Schrecken des Ökosystems werden ließ. Bis heute hat sich diese Vorherrschaft stetig zugespitzt: Der Mensch hat die Fähigkeit zu schöpferischem und zu zerstörerischem Handeln wie kein anderes Lebewesen. Anschaulich, unterhaltsam und stellenweise hochkomisch zeichnet Yuval Harari die Geschichte des Menschen nach und zeigt alle großen, aber auch alle ambivalenten Momente unserer Menschwerdung.