Abstract
In this study mathematical properties of variational solution and solution of the boundary integral equation of the linear elasticity problem are studied. It is first reviewed that a variational solution for the three-dimensional linear elasticity problem exists in the Sobolev space [ $H^{1}$(.OMEGA.)]$^{3}$ and, then, it is shown that a unique solution of the boundary integral equation is identical to the variational solution in [ $H^{1}$(.OMEGA.)]$^{3}$. To represent the boundary integral equation, the Green's formula in the Sobolev space is utilized on the solution domain excluding a ball, with small radius .rho., centered at the point where the point load is applied. By letting .rho. tend to zero, it is shown that, for the linear elasticity problem, boundary integral equation is valid for the variational solution. From this fact, one can obtain a numerical approximatiion of the variational solution by the boundary element method even when the classical solution does not exist.exist.
본 연구에서는 우선 선형 탄성문제의 변분해(variational solution)가 Sobol- ev 공간[ $H^{1}$(.OMEGA.)]= $H^{1}$(.OMEGA.)* $H^{1}$(.OMEGA.)* $H^{1}$(.OMEGA.)에서 유일하게 존재함을 재 검토하고 다음으로 경계적분식의 해도 변분해와 같음을 보인다. 이것은 선형 탄 성문제의 경우 고전해(classical solution)가 존재하지 않을 경우에도 BEM을 사용하여 변분해의 수치적 근사치를 구할 수 있다는 수학적 근거가 된다. 이를 위해서 Sobol- ev 공간 내에서의 Green's formula를 적용하는데 점하중해의 특이점(singularity)때문 에 Green's formula를 적용하기가 곤란해진다. 이 문제는 적분영역 .OMEGA.를 .OMEGA.-Ｂ$_{\rho }$로 치환하고 .rho.를 0으로 접근시키는 방법으로 해결한다. 이 때 Ｂ$_{\rho}$는 특이 점에 중심을 두고 매우 작은 변경 .rho.를 갖는 구이다.ho.를 갖는 구이다.