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arXiv 1806.03147math.APcs.NAmath.NA
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一种直接线性反演:仅从内部位移信息恢复不连续弹性参数

A direct linear inversion for discontinuous elastic parameters recovery from internal displacement information only

ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Institut Camille Jordan, INSA de Lyon & UCBL(卡米尔·乔丹研究所,里昂国立应用科学学院及里昂第一大学);Institut Langevin(朗之万研究所);Ecole Centrale de Lyon & UCBL(里昂中央理工学院及里昂第一大学)

Habib Ammari, Elie Bretin, Pierre Millien, Laurent Seppecher

AI总结:

本文提出并分析了一种新的直接方法,用于解决线性弹性逆问题。通过内部介质中的位移场测量,能够稳定地恢复弹性参数,即使参数不连续且无需边界信息。方法基于刚度到力算子的弱定义,将问题转化为线性系统,并证明了在最小光滑性假设下,剪切模量恢复具有L²稳定性。

摘要:

本文旨在提出并分析一种新的直接方法,用于解决线性弹性逆问题。给定介质内部某些位移场的测量,我们表明即使参数不连续且没有边界信息,也能实现弹性参数的稳定重建。我们提供了一种基于刚度到力算子弱定义的一般方法,将问题转化为线性系统。我们证明,在剪切模量恢复的情况下,仅需一个测量即可在最小光滑性假设下获得L²稳定性。该稳定性结果通过证明待求解的线性算子具有闭合范围而获得。我们随后描述了一种直接离散化方法,能够稳定地重建各向同性和各向异性刚度张量。

英文摘要:

The aim of this paper is to present and analyze a new direct method for solving the linear elasticity inverse problem. Given measurements of some displacement fields inside a medium, we show that a stable reconstruction of elastic parameters is possible, even for discontinuous parameters and without boundary information. We provide a general approach based on the weak definition of the stiffness-to-force operator which conduces to see the problem as a linear system. We prove that in the case of shear modulus reconstruction, we have an $L^2$-stability with only one measurement under minimal smoothness assumptions. This stability result is obtained though the proof that the linear operator to invert has closed range. We then describe a direct discretization which provides stable reconstructions of both isotropic and anisotropic stiffness tensors.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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