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一种基于边界元-波的混合方法,用于有效解决含夹杂物的有界声学问题。 (英语) Zbl 1423.74942号

摘要:本文提出了一种新的混合方法,用于有效求解含任意形状夹杂物的有界声学问题。该混合方法结合了基于波的方法(WBM)和边界元方法(BEM),以从两者的突出优点中获益。WBM基于间接Trefftz方法;因此,它使用控制方程的精确解来近似场变量。与传统的基于单元的方法相比,当应用于中等复杂的几何体时,它具有较高的计算优势。另一方面,边界元法可以轻松处理复杂的几何图形。然而,它的计算成本可能很高。混合边界元波基方法(BE-WBM)结合了两者的最佳性质;它将有效的WBM用于中等复杂的有界域,并将BEM的灵活性用于有界域中的复杂对象。通过三个数值算例验证了该方法的准确性和效率,其中BE-WBM混合方法比二次有限元方法(FEM)更有效。虽然混合方法为包含的有界问题提供了有效的解决方案,但与有限元方法相比,它也带来了某些概念上的优势。它是一种边界类型方法,具有简单的细化概念,减少了预处理步骤的建模工作量。此外,对于某些优化场景,如夹杂物位置的优化,由于每次迭代的域离散化要求,FEM变得不利。另一方面,混合方法允许重复使用固定的几何结构,只需重新计算耦合矩阵,而无需进一步预处理。因此,混合方法将效率与多功能性结合在一起。

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74S15型 边界元法在固体力学问题中的应用
65纳米38 偏微分方程边值问题的边界元方法
74J20型 固体力学中的波散射
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