上界定理英文解释翻译、上界定理的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 upper bound theorem
分词翻译:
上界的英语翻译:
【计】 upper bound
定理的英语翻译:
theorem
【化】 theorem
【医】 theorem
专业解析
上界定理(Supremum Theorem)是数学分析中关于实数完备性的核心定理之一,其核心表述为:任何非空且有上界的实数集必存在唯一的最小上界(上确界)。该定理在汉英对照数学术语中对应"Least Upper Bound Theorem",是实数系统区别于有理数系统的重要特性。
从数学结构角度分析,该定理包含三个关键要素:
- 非空集合(Non-empty Set):研究对象必须包含至少一个元素
- 上界存在性(Existence of Upper Bound):集合中所有元素不超过某个实数
- 上确界唯一性(Uniqueness of Supremum):存在唯一的最小上界值
典型数学表达式为:
$$
forall S subseteq mathbb{R}, (exists, u in mathbb{R}, forall s in S, s leq u) Rightarrow exists, sup S in mathbb{R}
$$
该定理在泛函分析(参考文献:《实分析与泛函分析》科学出版社)、最优化理论(参考文献:Courant Institute数学教材)和测度论等领域具有重要应用。其权威性可追溯至19世纪实数理论奠基者Dedekind和Cantor的研究工作(参考文献:《数学基础原理》剑桥大学出版社)。
需特别注意区分相关概念:
- 上界(Upper Bound):集合中所有元素的最大阈值
- 最大值(Maximum):集合中实际存在的最大元素
- 上确界(Supremum):可能属于或不属于集合的最小上界
此定理的英文标准表述可见于美国数学会(AMS)发布的《数学术语词典》第5版,中文权威定义参照高等教育出版社《数学分析(第四版)》第二章实数理论部分。
网络扩展解释
上界定理是金属塑性变形理论中的核心概念,主要用于评估材料在塑性变形过程中的能量消耗和载荷上限。以下是详细解释:
1.基本定义
上界定理指出,任何虚构的(运动学许可的)位移速度场所对应的外力功率,必定大于或等于真实变形状态下的外力功率。其核心思想是通过构造满足运动学条件的虚速度场,计算变形所需功率的上限值,从而为实际工程问题提供安全的设计依据。
2.数学表达式
根据虚功原理和最大塑性功原理,上界定理的公式可表示为:
$$
J^* geq J
$$
其中:
- ( J^ = int_{F_p} p_i v_i^ , dF + int{V} sigma{ij}^ dot{varepsilon}_{ij}^ , dV + int_{F_d} k |Delta v^*| , dF ):虚构速度场对应的总功率(含外力功率、内能耗散和速度间断面的剪切功率);
- ( J ):真实变形状态下的外力功率。
3.物理意义
- 能量最小化:真实变形状态下外力做功的功率最小,而虚构速度场的计算值会包含额外能耗(如非真实的剪切功率),因此 ( J^* geq J )。
- 工程应用:通过设定合理的虚构速度场,可快速估算塑性成形所需的最大载荷或能耗,为模具设计、设备选型提供理论依据。
4.关键条件
- 运动学许可场:虚构速度场需满足:
- 体积不可压缩条件:( dot{varepsilon}_{kk}^* = 0 );
- 速度边界条件:在位移约束边界 ( F_v ) 上与真实速度一致(如模具接触面)。
- 功率组成:包括外部载荷功率、内部塑性变形功率和速度不连续面的剪切功率(如材料滑移时的摩擦损耗)。
5.与下界定理的对比
- 上界定理:基于虚构位移场,给出载荷/能量的上限(保守设计);
- 下界定理:基于静力许可应力场,给出载荷/能量的下限(需平衡方程和屈服条件)。
6.典型应用场景
- 金属成形工艺:如轧制、锻造的载荷估算;
- 结构极限分析:评估材料在复杂受力下的承载能力;
- 优化设计:通过调整速度场降低计算功率,逼近真实解。
如果需要进一步了解具体案例或公式推导,可参考金属塑性变形理论教材或相关学术文献。
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