Summary
The known sloshing frequencies of an incompressible and inviscid fluid in a half-space with circular or strip-like aperture are investigated in some detail, based on previous results [4]. The first two terms in the asymptotic expansion for large eigenvalues are determined and a conjecture is enunciated for the general structure of the next term. The asymptotic results are listed in Table 1 and compared with the known frequencies.
Furthermore, the sum of the reciprocal squares of the eigenvalues is computed numerically for each symmetry class; the results suggest a conjecture about the exact value of these sums.
Zusammenfassung
Es werden die bekannten Eigenfrequenzen der Schwingungen einer idealen Flüssigkeit in einem Halbraum mit kreisförmiger oder streifenförmiger freier Oberfläche näher untersucht (siehe [4]). Die zwei ersten Glieder in der asymptotischen Entwicklung der Eigenfrequenzen werden hergeleitet und eine Vermutung über das nächste Glied aufgestellt (Abschnitt 2, 3). Die asymptotischen Ergebnisse werden mit den bekannten Frequenzen in Tabelle 1 verglichen.
Für die verschiedenen Symmetrieklassen der Schwingungen werden die reziproken Quadratsummen der Eigenwerte numerisch bestimmt und eine Vermutung über den Wert dieser Ausdrücke ausgesprochen (Abschnitt 4).
References
M. Abramowitz andI.A. Stegun,Handbook of Mathematical Functions (National Bureau of Standards, Washington, D. C. 1964).
R. Courant undD. Hilbert,Methoden der Mathematischen Physik, Vol. 1, 2nd ed. (Julius Springer, Berlin 1931).
K. O. Friedrichs andH. Lewy,The Dock Problem, Commun. pure appl. Math.1, 135–148 (1948).
P. Henrici, B.A. Troesch andL. Wuytack,Sloshing Frequencies for a Half-Space with Circular or Strip-Like Aperture, Z. angew. Math. Phys.21, 285–318 (1970).
S. G. Michlin,Vorlesungen über lineare Integralgleichungen (VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin 1962).
N.N. Moiseev andA.A. Petrov,The Calculation of Free Oscillations of a Liquid in a Motionless Container, Adv. appl. Mech.9, 91–154 (1966).
H. Rubin,The Dock of Finite Extent, Commun. pure appl. Math.7, 317–344 (1954).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
This research was supported by the National Science Foundation under Grant GP-22587.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Troesch, B.A., Troesch, R. A remark on the sloshing frequencies for a half-space. Journal of Applied Mathematics and Physics (ZAMP) 23, 703–711 (1972). https://doi.org/10.1007/BF01593991
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF01593991