• Medientyp: E-Artikel
  • Titel: A discrete time evolution model for fracture networks
  • Beteiligte: Domokos, Gábor; Regős, Krisztina
  • Erschienen: Springer Science and Business Media LLC, 2024
  • Erschienen in: Central European Journal of Operations Research
  • Sprache: Englisch
  • DOI: 10.1007/s10100-022-00838-w
  • ISSN: 1435-246X; 1613-9178
  • Schlagwörter: Management Science and Operations Research
  • Entstehung:
  • Anmerkungen:
  • Beschreibung: <jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>We examine geological crack patterns using the mean field theory of convex mosaics. We assign the pair <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\left({\overline{n } }^{*},{\overline{v } }^{*}\right)$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mfenced> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mover> <mml:mi>n</mml:mi> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mover> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mrow /> <mml:mo>∗</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mover> <mml:mi>v</mml:mi> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mover> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mrow /> <mml:mo>∗</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mfenced> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> of <jats:italic>average corner degrees</jats:italic> (Domokos et al. in A two-vertex theorem for normal tilings. Aequat Math <jats:ext-link xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00010-022-00888-0">https://doi.org/10.1007/s00010-022-00888-0</jats:ext-link>, 2022) to each crack pattern and we define two local, random evolutionary steps <jats:italic>R</jats:italic><jats:sub>0</jats:sub> and <jats:italic>R</jats:italic><jats:sub>1</jats:sub>, corresponding to secondary fracture and rearrangement of cracks, respectively. Random sequences of these steps result in trajectories on the <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\left({\overline{n } }^{*},{\overline{v } }^{*}\right)$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mfenced> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mover> <mml:mi>n</mml:mi> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mover> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mrow /> <mml:mo>∗</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mover> <mml:mi>v</mml:mi> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mover> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mrow /> <mml:mo>∗</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mfenced> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> plane. We prove the existence of limit points for several types of trajectories. Also, we prove that <jats:italic>cell</jats:italic><jats:italic>density</jats:italic><jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\overline{\rho }= \frac{{\overline{v } }^{*}}{{\overline{n } }^{*}}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mover> <mml:mi>ρ</mml:mi> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mover> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mfrac> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mover> <mml:mi>v</mml:mi> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mover> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mrow /> <mml:mo>∗</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mover> <mml:mi>n</mml:mi> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mover> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mrow /> <mml:mo>∗</mml:mo> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mfrac> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> increases monotonically under any admissible trajectory.</jats:p>