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非紧致气动噪声半空间传播基本解的边界积分方法
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作者 钱振昊 贺菲 刘秋洪 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期73-80,共8页
为了获得低马赫数流动诱发的非紧致气动噪声在半空间内传播的基本解,结合复等效源方法和边界元方法建立了半空间精确格林函数的边界积分方程,当半空间边界为刚度型阻抗边界时可避免奇异性积分。同时基于等效源方法提出一种半空间二维非... 为了获得低马赫数流动诱发的非紧致气动噪声在半空间内传播的基本解,结合复等效源方法和边界元方法建立了半空间精确格林函数的边界积分方程,当半空间边界为刚度型阻抗边界时可避免奇异性积分。同时基于等效源方法提出一种半空间二维非紧致圆柱声散射模型,推导了静止介质中声散射基本解的理论表达式。对静止介质中的二维圆柱声散射,数值解在研究的频率与观察点处与理论解一致。采用数值方法计算二维圆柱绕流诱发的半空间声场基本解,结果显示半空间边界强化了声源的声辐射能力,小于马赫数0.2的介质运动对声传播的影响可以忽略。 展开更多
关键词 半空间 边界积分方法 复等效源 声散射
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弹性力学问题的局部边界积分方程方法 被引量:28
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作者 龙述尧 许敬晓 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第5期566-578,共13页
提出了弹性力学平面问题的局部边界积分方程方法.这种方法是一种无网格方法,它采用移动最小二乘近似试函数,且只包含中心在所考虑节点的局部边界上的边界积分.它易于施加本质边界条件.所得系统矩阵是一个带状稀疏矩阵.它组合了伽... 提出了弹性力学平面问题的局部边界积分方程方法.这种方法是一种无网格方法,它采用移动最小二乘近似试函数,且只包含中心在所考虑节点的局部边界上的边界积分.它易于施加本质边界条件.所得系统矩阵是一个带状稀疏矩阵.它组合了伽辽金有限元法、整体边界元法和无单元伽辽金法的优点.该方法可以容易推广到求解非线性问题以及非均匀介质的力学问题。 计算了两个弹性力学平面问题的例子,给出了位移和能量的索波列夫模,所得计算结果证明:该方法是一种具有收敛快、精度高、简便有效的通用方法. 展开更多
关键词 局部边界积分方程方法 移动最小二乘近似函数 索波列夫模 弹性力学
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关于薄板的无网格局部边界积分方程方法中的友解 被引量:6
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作者 龙述尧 熊渊博 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期379-384,共6页
 无网格局部边界积分方程方法是最近发展起来的一种新的数值方法,这种方法综合了伽辽金有限元、边界元和无单元伽辽金法的优点,是一种具有广阔应用前景的、真正的无网格方法· 把无网格局部边界积分方程方法应用于求解薄板问题。
关键词 薄板 友解 无网格局部边界积分方程方法
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改进的无奇异局部边界积分方程方法
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作者 付东杰 陈海波 张培强 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期976-982,共7页
在局部边界积分方程方法中,当源节点位于分析域的整体边界上时,局部边界积分将出现奇异积分问题,这些奇异积分需要做特别的处理.为此,提出了对域内节点采用局部积分方程,而对边界节点直接采用移动最小二乘近似函数引入边界条件来解决奇... 在局部边界积分方程方法中,当源节点位于分析域的整体边界上时,局部边界积分将出现奇异积分问题,这些奇异积分需要做特别的处理.为此,提出了对域内节点采用局部积分方程,而对边界节点直接采用移动最小二乘近似函数引入边界条件来解决奇异积分问题,这同时也解决了对积分边界进行插值引入近似误差的问题.作为应用和数值实验,对Laplace方程和Helmholtz方程问题进行了分析,取得了很好的数值结果.进而,在Helmholtz方程求解中,采用了含波解信息的修正基函数来代替单项式基函数进行近似.数值结果显示,这样处理是简单高效的,在高波数声传播问题的求解中非常具有前景. 展开更多
关键词 无网格方法 移动最小二乘近似 局部边界积分方程方法 奇异积分
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卫星目标电磁散射的高效区域分解边界积分法 被引量:1
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作者 辛熙敏 高红伟 +2 位作者 鲁帆 马炳 盛新庆 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期218-226,共9页
近年来,严峻的空天安全问题致使卫星的电磁散射特性分析与控制倍受关注.典型卫星主要由主体、太阳翼和多用途天线等部件组成,呈现多尺度的几何特性,给电磁建模技术带来了挑战.面向卫星的电磁散射特性分析,本文采用不连续伽辽金区域分解... 近年来,严峻的空天安全问题致使卫星的电磁散射特性分析与控制倍受关注.典型卫星主要由主体、太阳翼和多用途天线等部件组成,呈现多尺度的几何特性,给电磁建模技术带来了挑战.面向卫星的电磁散射特性分析,本文采用不连续伽辽金区域分解积分方程(discontinuous Galerkin domain decomposition method of integral equation,DG-DDM-IE)方法构建准确且灵活的计算模型,并基于以往对角区域块(diagonal domain block,DDB)预条件和稀疏近似逆(sparse approximate inverse,SAI)预条件的数值性能研究结果,针对多尺度情况提出一种经济高效的混合型预条件以提高DG-DDM-IE方法的计算能力.复杂多尺度卫星目标数值实验证明,该DG-DDM-IE方法在消耗较少内存的条件下仍保证良好的收敛性和可扩展性. 展开更多
关键词 卫星 多尺度 边界积分方法 区域分解 预条件 电磁散射
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结合高阶矢量FE/BI方法的快速WCAWE计算 被引量:1
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作者 班永灵 聂在平 于哲峰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期170-174,共5页
将矢量有限元/边界积分混合方法(FE/BI)用于背腔式贴片天线的输入阻抗建模,在FE/BI方法中,采用基于六面体网格(hexahe dron)的高阶矢量基函数(higher order vector basis functions)展开未知场分量;结合高阶矢量FE/BI,采用最近发展起来... 将矢量有限元/边界积分混合方法(FE/BI)用于背腔式贴片天线的输入阻抗建模,在FE/BI方法中,采用基于六面体网格(hexahe dron)的高阶矢量基函数(higher order vector basis functions)展开未知场分量;结合高阶矢量FE/BI,采用最近发展起来的WCAWE技术(Well-Conditioned Asymptotic Waveform Evaluation)实现了贴片天线输入阻抗的快速计算;WCAWE技术通过正交化的方式获得低阶模型,这种方式避免了Arnoldi等子空间技术增加矩阵尺度的缺点,同时也确保具有比传统的AWE更好的频带展宽特性;关于输入阻抗计算的数值结果将证明WCAWE技术的优势. 展开更多
关键词 高阶矢量基函数 矢量有限元/边界积分方法(FE/BI) WCAWE 天线
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分析表面裂纹的一种新方法 被引量:1
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作者 张传立 彭兴黔 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2005年第2期164-167,共4页
用边界积分方法,分析表面裂纹的张开位移和应力强度因子.此方法将埋在无穷大弹性介质中裂纹,模拟为连续分布的位错环.根据两个位错环之间的相互作用能,可以得到弹性体的应变能;对弹性体的势能取极值,可以得到关于裂纹张开位移的边界积... 用边界积分方法,分析表面裂纹的张开位移和应力强度因子.此方法将埋在无穷大弹性介质中裂纹,模拟为连续分布的位错环.根据两个位错环之间的相互作用能,可以得到弹性体的应变能;对弹性体的势能取极值,可以得到关于裂纹张开位移的边界积分方程.通过把半空间的边界模拟成一个包含在无穷大弹性介质中大裂纹,此法能很好的处理具有任意表面形状的表面裂纹.两个实验算例的计算结果与已有的解析解吻合很好,说明此方法的有效性和精确性.文中还分析具有表面台阶的表面裂纹的应力强度因子,结果有利于分析表面裂纹的扩展. 展开更多
关键词 表面裂纹 边界积分方法 应力强度因子 张开位移
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边界无限元——半解析有限元耦合法分析核安全壳与基础相互作用问题
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作者 王明洋 《工程兵工程学院学报》 EI 1992年第3期62-73,共12页
本文以核安全抗震分析为背景,研究 P 波,SV 波的动力作用,采用了边界无限元与半解析有限元结合的方法,利用子结构法导出壳体与介质相互作用耦合方程,在频域内求得最大响应,运用FFT 逆变换,在时域获得响应,对边界单元中的处理技术进行了... 本文以核安全抗震分析为背景,研究 P 波,SV 波的动力作用,采用了边界无限元与半解析有限元结合的方法,利用子结构法导出壳体与介质相互作用耦合方程,在频域内求得最大响应,运用FFT 逆变换,在时域获得响应,对边界单元中的处理技术进行了探讨,结果表明,精度高,计算量小。 展开更多
关键词 有限元耦合法 子结构法 半解析有限元 边界单元 最大响应 边界积分方法 耦合方程 运动方程 边界元分析 边界积分方程
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水下爆炸气泡对水面舰船载荷的数值研究 被引量:21
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作者 宗智 何亮 孙龙泉 《船舶力学》 EI 北大核心 2008年第5期733-739,共7页
文章基于势流理论采用边界积分法求解拉普拉斯方程,阐述水面舰船附近三维爆炸气泡脉动过程的计算模型。通过数值计算获得气泡运动规律的同时,着重研究爆炸气泡对船体的载荷。计算结果揭示出爆炸气泡对水面舰船的整体破坏作用。
关键词 船体载荷 气泡运动 水下爆炸 边界积分方法 射流
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表面张力对近固壁二空化泡影响的数值研究 被引量:9
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作者 张振宇 王起棣 张慧生 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期100-104,共5页
在忽略浮力下,用边界积分方法数值模拟了表面张力对固壁之上且靠近固壁的二轴对称空化泡生长和溃灭的影响,发现在下空泡最大等效半径为上空泡一半情形,若固壁对下空泡的 Bjerknes 力大于上空泡对下空泡的 Bjerknes力,则表而张力的... 在忽略浮力下,用边界积分方法数值模拟了表面张力对固壁之上且靠近固壁的二轴对称空化泡生长和溃灭的影响,发现在下空泡最大等效半径为上空泡一半情形,若固壁对下空泡的 Bjerknes 力大于上空泡对下空泡的 Bjerknes力,则表而张力的作用将使下空泡溃灭加速,使其向下的液体射流变强变宽;若固壁对下空泡的 Bjerknes 力小于上空泡对下空泡的 Bjerknes 力,则表面张力的作用将使下空泡溃灭变慢,使其向上射流变弱变细长;若这两个 Bjerknes 力近于相等,则表面张力将会对下空泡溃灭有重大作用,如改变下空泡射流的方向甚至形式(如由环状变向下或由向上变环状).当上空泡等于或小于下空泡时,表面张力将不会对这两个空泡的行为产生显著影响.定性地分析了表面张力作用的机理. 展开更多
关键词 二空化泡 固壁 表面张力 边界积分方法 轴对称流 Bjerknes力
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二维水翼的局部空泡流研究 被引量:17
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作者 程晓俊 鲁传敬 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2000年第12期1310-1318,共9页
运用基于速度势的低阶边界积分方法研究了二维水翼的定常局部空化· 通过迭代求解给定了空化数的空泡长度和空泡形状 ,运动学和动力学边界条件在迭代过程中满足 ;
关键词 二维水翼 局部空化 空泡尾流模型 边界积分方法
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一种基于高阶矢量基函数的叠层预条件技术 被引量:1
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作者 班永灵 聂在平 于哲峰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1739-1744,共6页
基于六面体的高阶叠层基函数,提出了一种新颖的构造预条件矩阵的方法.该方法基于叠层基函数特有的嵌套性质,利用特殊的编号策略,将由有限元方法导致的系数矩阵分成块矩阵的形式,最后由不完全LU分解(ILU)导出近似的预条件矩阵.结合该预... 基于六面体的高阶叠层基函数,提出了一种新颖的构造预条件矩阵的方法.该方法基于叠层基函数特有的嵌套性质,利用特殊的编号策略,将由有限元方法导致的系数矩阵分成块矩阵的形式,最后由不完全LU分解(ILU)导出近似的预条件矩阵.结合该预条件技术,发展了一种叠层预条件-GMRES算法,并将该预条件算法用于加速三维腔体散射的矢量有限元/边界积分(FE-BI)矩阵方程的迭代求解,讨论了该预条件算法中块矩阵ILU分解截断门限Tdr对算法的影响. 展开更多
关键词 预条件技术 高阶基函数 矢量有限元/边界积分方法 散射
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接触载荷作用下的表面裂纹分析
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作者 张传立 周思柱 郑金城 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2005年第3期213-215,共3页
用边界积分方法分析了表面裂纹在接触载荷作用下的张开位移和应力强度因子.该方法将埋在无穷大弹性介质中裂纹模拟为连续分布的位错环,根据两个位错环之间的相互作用能可以得到弹性体的应变能,对弹性体的势能取极值,可以得到关于裂纹张... 用边界积分方法分析了表面裂纹在接触载荷作用下的张开位移和应力强度因子.该方法将埋在无穷大弹性介质中裂纹模拟为连续分布的位错环,根据两个位错环之间的相互作用能可以得到弹性体的应变能,对弹性体的势能取极值,可以得到关于裂纹张开位移的边界积分方程.通过把半空间的边界模拟成一个包含在无穷大弹性介质中大裂纹,该方法能用已有的边界积分方法很好的处理具有任意表面形状的表面裂纹.文中算例分析了不同倾角的表面裂纹在法向和切向接触载荷作用下,裂纹尖端的应力强度因子.其结果对于分析路面表面裂纹的扩展具有重要意义. 展开更多
关键词 表面裂纹 接触载荷作用 边界积分方法 张开位移 应力强度因子 位错环 路面
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固壁近旁Stokes流中粘性液滴的运动和变形 被引量:1
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作者 陆华剑 张慧生 戴世强(推荐) 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2005年第12期1479-1486,共8页
发展了一种模拟固壁近旁轴对称Stokes流中粘性液滴的运动和变形及直接计算固壁上应力的边界积分方法.用此方法对不同的液滴_固壁初始相对间距、粘度比、表面张力和浮力联合参数以及环境流动参数情况进行了数值实验.数值结果显示,由于环... 发展了一种模拟固壁近旁轴对称Stokes流中粘性液滴的运动和变形及直接计算固壁上应力的边界积分方法.用此方法对不同的液滴_固壁初始相对间距、粘度比、表面张力和浮力联合参数以及环境流动参数情况进行了数值实验.数值结果显示,由于环境流动和浮力的作用,随着时间的推进,液滴在轴向压缩,在径向拉伸.当环境流动的作用弱于浮力作用时,随着时间的推移,液滴上升并向上弯,固壁上由液滴运动所引起的应力不断减小.当环境流动的作用强于浮力作用时,随着时间的推移,液滴变得越来越扁.在这种情形,当大初始间距时,壁面上的应力随液滴的演变而增大;当小初始间距时,由环境流动、浮力及壁面对流动的较强作用的联合影响,此应力随液滴的演变而减小.由于液滴运动所引起的壁面应力的有效作用仅限于对称轴附近的一个小范围内,且此范围随液滴与固壁的初始间距增大而增大.应力的大小随初始间距增大而大为减小.表面张力对液滴变形有阻止作用.液滴粘性会减小液滴的变形和位置迁移. 展开更多
关键词 粘性液滴 轴对称Stokes流 固壁 运动和变形 应力 边界积分方法
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Multi-domain Boundary Element Method with Dissipation
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作者 Xiaobo Chen (12) xiao-bo.chen@bureauveritas.com Wenyang Duan (3) 《Journal of Marine Science and Application》 2012年第1期18-23,共6页
The wave diffraction and radiation around a floating body is considered within the framework of the linear potential theory in a fairly perfect fluid. The fluid domain extended infinitely in the horizontal directions ... The wave diffraction and radiation around a floating body is considered within the framework of the linear potential theory in a fairly perfect fluid. The fluid domain extended infinitely in the horizontal directions but is limited by the sea bed, the body hull, and the part of the free surface excluding the body waterplane, and is subdivided into two subdomains according to the body geometry. The two subdomains are connected by a control surface in fluid. In each subdomain, the velocity potential is described by using the usual boundary integral representation involving Green functions. The boundary integral equations are then established by satisfying the boundary conditions and the continuous condition of the potential and the normal derivation across the control surface. This multi-domain boundary element method (MDBEM) is particularly interesting for bodies with a hull form including moonpools to which the usual BEM presents singularities and slow convergence of numerical results. The application of the MDBEM to study the resonant motion of a water column in moonpools shows that the MDBEM provides an efficient and reliable prediction method. 展开更多
关键词 multi-domain boundary element method (MDBEM) fairly perfect fluid moonpool resonance DISSIPATION
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