This book provides a unified account of the theory required to establish upper and lower bounds.
This book gives a rigorous and practical treatment of integral equations and aims to tackle the solution of integral equations using a blend of abstract structural results and more direct, down-to-earth mathematics. The interplay between these two approaches is a central feature of the text, and it allows a thorough account to be given of many of the types of integral equation that arise, particularly in numerical analysis and fluid mechanics. Because it is not always possible to find explicit solutions to the problems posed, much attention is devoted to obtaining qualitative information and approximations and the associated error estimates.
A coherent treatment of nonlinear systems covering chaos, fractals, and bifurcation, as well as equilibrium, stability, and nonlinear oscillations. The systems treated are mostly of difference and differential equations. The author introduces the mathematical properties of nonlinear systems as an integrated theory, rather than simply presenting isolated fashionable topics. The topics are discussed in as concrete a way as possible, worked examples and problems are used to motivate and illustrate the general principles. More advanced parts of the text are denoted by asterisks, thus making it ideally suited to both undergraduate and graduate courses.
This textbook is an introduction to the theory of solitons in the physical sciences.
In this book the author presents the theory and techniques underlying perturbation methods in a manner that will make the book widely appealing to readers in a broad range of disciplines. Methods of algebraic equations, asymptotic expansions, integrals, PDEs, strained coordinates, and multiple scales are illustrated by copious use of examples drawn from many areas of mathematics and physics. The philosophy adopted is that there is no single or best method for such problems, but that one may exploit the small parameter given some experience and understanding of similar perturbation problems. The author does not look to perturbation methods to give quantitative answers but rather uses them to give a physical understanding of the subtle balances in a complex problem.
This comprehensive two-volume reference covers the application of the finite element method to incompressible flows in fluid mechanics, addressing the theoretical background and the development of appropriate numerical methods applied to their solution. Volume One provides extensive coverage of the prototypical fluid mechanics equation: the advection-diffusion equation. For both this equation and the equations of principal interest - the Navier-Stokes equations (covered in detail in Volume Two) - a discussion of both the continuous and discrete equations is presented, as well as explanations of how to properly march the time-dependent equations using smart implicit methods. Boundary and initial conditions, so important in applications, are carefully described and discussed, including well-posedness. The important role played by the pressure, so confusing in the past, is carefully explained. The book explains and emphasizes consistency in six areas: * consistent mass matrix * consistent pressure Poisson equation * consistent penalty methods * consistent normal direction * consistent heat flux * consistent forces Fully indexed and referenced, this book is an essential reference tool for all researchers, students and applied scientists in incompressible fluid mechanics.
This comprehensive reference work covers all the important details regarding the application of the finite element method to incompressible flows. It addresses the theoretical background and the detailed development of appropriate numerical methods applied to the solution of a wide range of incompressible flows, beginning with extensive coverage of the advection-diffusion equation in volume one. For both this equation and the equations of principal interest - the Navier-Stokes equations, covered in detail in volume two - detailed discussion of both the continuous and discrete equations is presented, as well as explanations of how to properly march the time-dependent equations using smart implicit methods. Boundary and initial conditions, so important in applications, are carefully described and discussed, including well-posedness. The important role played by the pressure, so confusing in the past, is carefully explained. Together, this two volume work explains and emphasizes consistency in six areas: ? consistent mass matrix ? consistent pressure Poisson equation ? consistent penalty methods ? consistent normal direction ? consistent heat flux ? consistent forces Fully indexed and referenced, this book is an essential reference tool for all researchers, students and applied scientists in incompressible fluid mechanics.
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. TOC:Eine Einführung in den Gebrauch von Finite-Elemente-Verfahren.-Vektoren, Matrizen und Tensoren.-Einige Grundbegriffe ingenieurwissenschaftlicher Berechnungen.-Formulierung der Methode der finiten Elemente.-Formulierung und Berechnung von isoparametrischen Finite-Elemente-Matrizen.-Nichtlineare Finite-Elemente-Berechnungen in der Festkörper- und Strukturmechanik.-Finite-Elemente-Berechnungen von Wärmeübertragungs- und Feldproblemen.-Lösung von Gleichgewichtsbeziehungen in statischen Berechnungen.-Lösung von Bewegungsgleichungen in kinetischen Berechnungen.-Vorbemerkungen zur Lösung von Eigenproblemen.-Lösungsverfahren für Eigenprobleme.-Implementierung der Finite-Elemente-Methode.
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.
Apple, Audi, Braun oder Samsung machen es vor: Gutes Design ist heute eine kritische Voraussetzung für erfolgreiche Produkte. Dieser Klassiker beschreibt die fundamentalen Prinzipien, um Dinge des täglichen Gebrauchs umzuwandeln in unterhaltsame und zufriedenstellende Produkte. Don Norman fordert ein Zusammenspiel von Mensch und Technologie mit dem Ziel, dass Designer und Produktentwickler die Bedürfnisse, Fähigkeiten und Handlungsweisen der Nutzer in den Vordergrund stellen und Designs an diesen angepasst werden. The Design of Everyday Things ist eine informative und spannende Einführung für Designer, Marketer, Produktentwickler und für alle an gutem Design interessierten Menschen. Zum Autor Don Norman ist emeritierter Professor für Kognitionswissenschaften. Er lehrte an der University of California in San Diego und der Northwest University in Illinois. Mitte der Neunzigerjahre leitete Don Norman die Advanced Technology Group bei Apple. Dort prägte er den Begriff der User Experience, um über die reine Benutzbarkeit hinaus eine ganzheitliche Erfahrung der Anwender im Umgang mit Technik in den Vordergrund zu stellen. Norman ist Mitbegründer der Beratungsfirma Nielsen Norman Group und hat unter anderem Autohersteller von BMW bis Toyota beraten. „Keiner kommt an Don Norman vorbei, wenn es um Fragen zu einem Design geht, das sich am Menschen orientiert.“ Brand Eins 7/2013 „Design ist einer der wichtigsten Wettbewerbsvorteile. Dieses Buch macht Spaß zu lesen und ist von größter Bedeutung.” Tom Peters, Co-Autor von „Auf der Suche nach Spitzenleistungen“

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