×

使用先进的边界元法分析薄域上的三维各向异性热传导问题。 (英语) Zbl 1416.80006号

总结:本文发展了一种用于求解薄壁结构三维各向异性热传导问题的先进边界元方法。利用非线性坐标变换方法,有效地计算了边界元法在薄结构中应用的关键问题——近似奇异积分。对于所研究的试验问题,当结构厚度为微尺度((10^{-6})量级时,仅使用少量边界元就可以获得有希望的边界元结果,这足以建模大多数薄壁结构,例如智能材料和薄层涂层系统。与有限元法相比,文中还讨论了该方法的优缺点以及潜在的应用前景。

MSC公司:

80米15 边界元法在热力学和传热问题中的应用
65号38 偏微分方程边值问题的边界元方法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 罗,J.F。;刘义杰。;Berger,E.J.,使用边界元法分析二维薄结构(从微观到纳米尺度),计算。机械。,22, 404-412 (1998) ·Zbl 0938.74075号
[2] 拉米哈内,B.P。;罗伯茨,S.G。;Stals,L.,基于双正交系统的薄板样条的混合有限元离散化,科学杂志。计算。,67, 20-42 (2016) ·Zbl 1348.65049号
[3] Marin,L.,求解三维弹性静力学柯西问题的无网格方法,计算。数学。申请。,50, 73-92 (2005) ·兹比尔1127.74014
[4] 程博士。;Cheng,D.T.,《边界元法的遗产和早期历史》,《工程分析》。已绑定。元素。,29, 268-302 (2005) ·Zbl 1182.65005号
[5] Knight,M.G。;罗贝尔,L.C。;Henshall,J.L.,使用边界元技术的纤维增强材料的微观机械响应,Compos。结构。,62, 341-352 (2003)
[6] 顾毅。;Chen,W。;Zhang,C.,使用sinh变换边界元法对薄多层涂层系统进行应力分析,国际。固体结构杂志。,50, 3460-3471 (2013)
[7] Caflisch,R.E。;薄膜的生长、结构和图案形成,科学杂志。计算。,37, 3-17 (2008) ·Zbl 1203.74099号
[8] Szabó,B.A。;Sahrmann,G.J.,基于(p\)-扩展的分层板壳模型,国际期刊数值。方法。工程师,261855-1881(1988)·Zbl 0661.73048号
[9] Zboinski,G.,用于分析复杂结构三维模型的自适应有限元方法。第1部分:。层次建模和近似,计算。方法应用。机械。工程师,1992913-2940(2010)·Zbl 1231.74449号
[10] Guigjani,M.,《计算时谐弹性动力学三维边界元中的主值积分——直接方法》,Commun。申请。数字。方法,8141-149(1992)·Zbl 0739.73038号
[11] 顾毅。;Chen,W。;张成泽,求解平面应变弹性静力问题的奇异边界法,国际。固体结构杂志。,482549-2556(2011年)
[12] 陈,J.T。;Chang,Y.L。;Kao,S.K。;Jian,J.,《间接边界元法的再认识:必要和充分公式》,J.Sci。计算。,65, 467-485 (2015) ·Zbl 1329.65282号
[13] Demkowicz,L.,有限元和边界元方法的渐近收敛性:第1部分:理论结果,计算。数学。申请。,27, 69-84 (1994) ·Zbl 0807.65058号
[14] Demkowicz,L.,有限元和边界元方法的渐近收敛:第2部分:刚性和弹性散射问题的LBB常数,计算。数学。申请。,28, 93-109 (1994) ·Zbl 0818.73071号
[15] 斯莱德克,V。;斯莱德克,J。;Tanaka,M.,薄壁结构和弹性静力裂纹问题的非奇异边界元公式,机械学报。,99, 173-190 (1993) ·Zbl 0774.73077号
[16] Liu,Y.J.,基于三维弹性的边界元法分析类壳结构:公式和验证,国际数值杂志。方法。工程,41,541-558(1998)·Zbl 0910.73068号
[17] Nagarajan,A。;Mukherjee,S.,具有1/r奇异性的二维积分数值计算的映射方法,计算。机械。,12, 19-26 (1993) ·Zbl 0776.73073号
[18] Guigjani,M.,《边界元法中柯西主值积分的评估——综述》,《数学》。计算。建模,15175-184(1991)·Zbl 0724.65019号
[19] Lachat,J.C。;Watson,J.O.,《边界积分方程的有效数值处理:三维弹性静力学公式》,《国际数值杂志》。方法。工程师,1991年10月-1005日(1976年)·Zbl 0332.73022号
[20] 高X.W。;Yang,K。;Wang,J.,《评估各种二维奇异边界积分的自适应单元细分技术》,《工程分析》。已绑定。元素。,32692-696(2008年)·兹比尔1244.65199
[21] Gao,X.W.,二维奇异边界积分的数值计算——理论和Fortran代码,J.Compute。申请。数学。,188, 44-64 (2006) ·Zbl 1086.65019号
[22] 帕迪,G.S。;Shenoi,R.A。;莫伊,S.S.J。;McCarthy,M.A.,核形状函数乘积积分在边界元法中的解析积分,计算。结构。,79, 1325-1333 (2001)
[23] 周海林。;牛,Z.R。;Cheng,C.Z。;Guan,Z.W.,各向异性势问题边界层效应和薄体效应的解析积分算法,计算。结构。,86, 1656-1671 (2008)
[24] 牛,Z.R。;Cheng,C.Z。;周海林。;胡志杰,二维边界元法中计算近奇异积分的解析公式,工程分析。已绑定。元素。,31, 949-964 (2007) ·Zbl 1259.74056号
[25] Telles,J.C.F.,通用边界元积分有效数值计算的自适应坐标变换,国际J数值。方法。工程,24959-973(1987)·Zbl 0622.65014
[26] 黄,Q。;Cruse,T.A.,《边界元分析中奇异积分技术的一些注释》,《国际数值杂志》。方法。工程师,36,2643-2659(1993)·Zbl 0781.73076号
[27] 约翰斯顿,P.R。;Elliott,D.,《用于评估近似奇异边界元积分的sinh变换》,《国际数值杂志》。方法。工程师,62564-578(2005)·Zbl 1119.65318号
[28] 约翰斯顿,P.R。;约翰斯顿,B.M。;Elliott,D.,《使用迭代sinh变换计算二维近似奇异边界元积分》,《工程分析》。已绑定。元素。,37708-718(2013)·兹比尔1297.65179
[29] 斯莱德克,V。;斯莱德克,J。;Tanaka,M.,《边界元法中奇异积分计算中积分变量的最佳变换》,国际J。数值。方法。工程,47,1263-1283(2000)·兹比尔0962.74073
[30] 张永明。;顾毅。;Chen,J.T.,薄涂层刀具热行为的边界元分析,工程分析。已绑定。元素。,34, 775-784 (2010) ·Zbl 1244.74203号
[31] 谢国荣。;张杰。;秦,X。;Li,G.,《二维边界元法中计算近奇异积分的新变量变换》,《工程分析》。已绑定。元素。,35, 811-817 (2011) ·Zbl 1259.65185号
[32] 顾毅。;华强。;Chen,W。;Zhang,C.,边界元分析中近超矩形积分的数值计算,计算。结构。,167, 15-23 (2016)
[33] 马,H。;Kamiya,N.,二维和三维弹性力学各种阶近似奇异边界积分数值计算的通用算法,计算。机械。,29, 277-288 (2002) ·Zbl 1128.74343号
[34] 顾毅。;Chen,W。;张,B。;Qu,W.,二维各向异性边界元法中近似奇异积分的两种通用算法,计算。机械。,531223-1234(2014)·Zbl 1398.74047号
[35] 约翰斯顿,B.M。;约翰斯顿,P.R。;Elliott,D.,三维边界元法中三角形单元上近似奇异积分数值计算的新方法,J.Compute。申请。数学。,245, 148-161 (2013) ·Zbl 1262.65043号
[36] Johnston,P.R.,S形变换在弱奇异和近奇异边界元积分中的应用,Int.J.Numer。方法。工程师,4511333-1348(1999)·兹比尔0935.65130
[37] 顾毅。;Chen,W。;Zhang,C.,计算高阶几何元素上近似奇异边界元积分的sinh变换,工程分析。已绑定。元素。,37, 301-308 (2013) ·Zbl 1352.65586号
[38] 吕杰。;苗,Y。;Zhu,H.,曲面元上近似奇异积分数值计算的距离sinh变换,计算。机械。,53, 359-367 (2014) ·Zbl 1398.74441号
[39] 顾毅。;高,H。;Chen,W。;Zhang,C.,各向异性三维边界元分析中计算近似奇异积分的通用算法,计算。方法应用。机械。工程,308,483-498(2016)·Zbl 1439.65209号
[40] 顾毅。;Chen,W。;He,X.Q.,三维一般各向异性介质稳态热传导的奇异边界法,国际热学杂志。质量转移,55,4837-4848(2012)
[41] 张永明。;刘振英。;陈,J.T。;Gu,Y.,求解各向异性势问题的新型边界元方法,《工程分析》。已绑定。元素。,35, 1181-1189 (2011) ·Zbl 1259.80024号
[42] Banerjee,P.K.,《工程中的边界元方法》(1994),欧洲麦格劳-希尔图书公司
[43] 吉贾尼,M。;Casalini,P.,《高级边界元中Cauchy主值积分的直接计算》,《国际数值杂志》。方法。工程师,241711-1720(1987)·Zbl 0635.65020号
[44] 斯莱德克,V。;Sladek,J.,奇异积分和边界元,计算。方法应用。机械。工程,157251-266(1998)·Zbl 0961.74072号
[45] 吉贾尼,M。;Gigante,A.,边界元法中多维Cauchy主值积分的一般算法,J.Appl。机械。,57306-915(1990年)·Zbl 0735.73084号
[46] 约翰斯顿,B.M。;约翰斯顿,P.R。;Elliott,D.,用于评估二维近似奇异边界元积分的sinh变换,国际J·数值。方法。工程师,69,1460-1479(2007)·Zbl 1194.65143号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。