REGULARITIES OF VALUES CHANGE OF SUPERPOSITION COEFFICIENTS IN INTERPOLATION BY HYPERBOLIC FUNCTIONS
DOI:
https://doi.org/10.32782/KNTU2618-0340/2021.4.1.6Анотація
In design of modern building structures, architectural coating forms, geometric design takes a significant place, when at a sketch stage basic geometric shapes are determined together with their advantages and disadvantages
Using the geometric apparatus of superpositions in combination with the classical finite difference method we can significantly increase efficiency and expand capabilities of discrete modeling of geometric images.In particular, we can investigate the possibility of using as parabolic functional dependencies as any other ones as interpolants.
Creating discrete modeling techniques, traditional interpolation methods do not allow using transcendental functions as interpolants. This is due to the fact that the system of transcendental equations, which is obtained by substituting initial conditions into these functions, cannot be solved in the general case.
In this article it was investigated regularities of values change of superposition coefficients of three arbitrarily specified nodal points (both adjacent and non-adjacent) for discrete modeling of a catenary. These researches determine a general approach to obtaining similar regularities of values change of superposition coefficients of three arbitrary given nodal points (as adjacent as not-adjacent) to determine coordinates of n points of any modeled one-dimensional functional dependencies and arbitrary one-dimensional sets of points.
The developed method allows transcendental curves to be drawn through specified points, which is not possible with usual interpolation methods.
In the future, the results of this work will make it possible to determine regularities of change a value of one from three superposition coefficients for three given nodal points (as adjacent as not-adjacent) of various elementary functions. This will allow solving problems of continuous discrete interpolation and extrapolation by numerical sequences of any one-dimensional functional dependencies (to determine ordinates of desired points of discrete curves) without cumbersome operations of compiling and solving huge systems of linear and transcendental equations.
У проектуванні сучасних будівельних споруд, архітектурних форм покриттів значне місце займає геометричне проектування, коли на стадії ескізу обумовлені основні геометричні форми з їх перевагами і недоліками.
Застосування геометричного апарату суперпозицій у поєднанні з класичним методом скінченних різниць, дозволяє істотно підвищити ефективність та розширити можливості процесу дискретного моделювання геометричних образів (ГО). Зокрема, дослідити можливість використання у якості інтерполянтів не тільки параболічних, а й будь-яких інших функціональних залежностей.
У процесі створення методик дискретного моделювання ГО звичайні способи інтерполяції не дозволяють застосовувати трансцендентні функції як інтерполянти, тому що при підстановці в них значень вихідних умов отримують систему трансцендентних рівнянь, яку не вдається розв’язати у загальному випадку.
У даній статті досліджено закономірності змін величин коефіцієнтів суперпозиції трьох довільно заданих, як суміжних, так і не суміжних вузлових точок для дискретного моделювання ланцюгової лінії. Дані дослідження визначають загальний підхід до одержання подібних закономірностей зміни величин коефіцієнтів суперпозиції трьох довільно заданих, як суміжних, так і не суміжних вузлових точок для визначення координат n точок модельованих будь-яких одновимірних функціональних залежностей та довільних одновимірних множин точок.
Розроблений спосіб дозволяє проводити трансцендентні криві через задані точки, що у більшості випадків є неможливим при застосуванні звичайних методів інтерполяції.
У подальшому результати даної роботи дозволять визначати закономірності зміни величини
одного із трьох коефіцієнтів суперпозиції, як для суміжних, так і для не суміжних заданих трьох вузлових точок різних елементарних функцій, що дозволить розв’язувати задачі суцільної дискретної інтерполяції та екстраполяції числовими послідовностями будь-яких одновимірних функціональних залежностей (визначати ординати шуканих точок дискретних кривих) без трудомістких операцій складання та розв’язання великих систем лінійних та трансцендентних рівнянь.
Посилання
Vorontsov, O.V., & Tulupova, L.O. (2014). Diskretnoe modelirovanie krivyih poverhnostey superpozitsiyami dvumernyih tochechnyih mnozhestv: sbornik statey po materialam XL mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Tehnicheskie nauki – ot teorii k praktike». Novosibirsk, 11(36), 7–16. http://sibac.info/sites/default/files/archive/2014/2014.11.19_teh._nauki_pravka.pdf
Vorontsov, O.V., & Vorontsova, I.V. (2020). Sposib odnovymirnoi dyskretnoi interpoliatsii za koordynatamy trokh tochok chyslovykh poslidovnostei na prykladi pokaznykovykh funktsii. Prykladni pytannia matematychnoho modeliuvannia. Kherson, 3, 2.2, 35–43. DOI:10.32782.2618-0340/2020.3.2-2.3
Vorontsov, O.V.,Tulupova, L.O., & Vorontsova, I.V. (2018). Discrete modeling of building structures geometric images. International Journal of Engineering & Technology. 7, 3.2, 727–731. DOI: 10.14419/ijet.v7i3.2.15467
Vorontsov, O.V.,Tulupova, L.O., & Vorontsova, I.V. (2019). Modeling of shell type spatial structural forms by superpositions of support nodes coordinates. Lecture Notes in Civil Engineering. 73, 501-513. https://doi.org/10.1007/978-3-030-42939-3