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一种基于仿射变换和划分技术的自适应单元细分方法,用于计算弱奇异积分。 (英语) Zbl 1522.65234号

摘要:本文提出了一种基于仿射变换和分区技术的自适应单元细分方法(APSM),用于计算任意形状单元的弱奇异积分。其基本思想是通过仿射变换对输入曲面元素进行划分,然后通过自适应二叉树细分生成一组高质量的面片。与传统的基于单元细分的方法相比,该方法具有一些优点,即自适应单元细分、提高精度和直接实现。利用区域划分技术,在仿射变换下,将曲面单元划分为若干单元投影和细分区域。对于需要所需补片的不同区域,单独执行元素细分要高效得多。用坐标变换技术数值计算奇异点附近的极限面片,用标准高斯求积精确计算剩余面片。为了验证该方法的准确性、效率和有效性,给出了几个数值算例。

MSC公司:

65号38 偏微分方程边值问题的边界元方法
65牛顿50 涉及偏微分方程的边值问题的网格生成、细化和自适应方法
65天30分 数值积分
65天32分 数值求积和体积公式
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Zhang,J.M。;Chi,B.T。;Lin,W.C.,《三维势问题的双插值边界面方法》,《国际传热传质杂志》,140862-876(2019)
[2] 谢国忠。;Zhong,Y.D。;Zhou,F.L.,弹性动力学时域边界元公式的奇异性抵消方法:直接方法,应用。数学。型号。,80, 647-667 (2019) ·Zbl 1481.74709号
[3] 周,F。;张,J。;Sheng,X.,形状变量径向基函数及其在双互易边界面法中的应用,工程分析。已绑定。元素。,35, 2, 244-252 (2011) ·Zbl 1259.65188号
[4] Schanz,M.,《三维时域边界元公式在多孔弹性固体中波传播的应用》,《工程分析》。已绑定。元素。,25, 4/5, 363-376 (2001) ·Zbl 1015.74074号
[5] Falletta,S.,BEM与FEM虚拟域方法耦合,用于解决外部泊松问题和旋转刚体的波浪散射,IMA J.Numer。分析。,38, 2, 779-809 (2018) ·兹比尔1477.65257
[6] 谢国忠。;Zhou,F.L。;Zhang,D.H.,基于8节点偶然性单元的三维裂纹问题的新型三角形边界裂纹前沿单元,工程分析。已绑定。元素。,105, 296-302 (2019) ·Zbl 1464.74339号
[7] L.Desiderio,S.Falletta,《利用CQ-Wavelet边界元法有效解决二维波传播问题:算法和应用》,SIAM J.Sci。计算。2020 (4) 894-920. ·Zbl 1508.65119号
[8] L.Desiderio,三维弹性动力学中基于H矩阵的边界元方法直接求解器,载于:AIP会议论文集,1978年,第120005页。
[9] Schanz,M.,《多孔介质动力学快速多极方法》,《工程分析》。已绑定。元素。,89, 50-59 (2018) ·Zbl 1403.74029号
[10] 艾米,A。;Desiderio,L。;Fedeli,P.,《估算微电子机械系统谐振器锚损耗的快速边界无限元方法》,应用。数学。型号。,97, 741-753 (2021) ·Zbl 1481.74167号
[11] 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。,第32页,第8页,第692-696页(2008年)·Zbl 1244.65199号
[12] 胡,Z。;牛,Z。;Cheng,C.,三维势边界元法中高阶单元上近似奇异积分的一种新的半解析算法,工程分析。已绑定。元素。,63, 30-39 (2016) ·Zbl 1403.65200号
[13] 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.数字。方法工程,24,5,959-973(1987)·Zbl 0622.65014
[14] 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, 4, 277-288 (2002) ·Zbl 1128.74343号
[15] 阿利亚巴迪,M.H。;Martin,D.,弹塑性接触问题的边界元超矩形公式,国际。J.数字。方法工程,48,7,995-1014(2000)·Zbl 0974.74072号
[16] Karami,G。;Derakhshan,D.,《边界积分方程分析中评估超奇异和超奇异积分的有效方法》,《工程分析》。已绑定。元素。,23, 4, 317-326 (1999) ·Zbl 0940.65139号
[17] 吉贾尼,M。;克里希纳萨米,G。;Rudolphi,T.J.,超奇异边界积分方程数值解的通用算法,J.Appl。机械。,59, 604-614 (1992) ·兹比尔0765.73072
[18] 吉贾尼,M。;Casalini,P.,高级边界元中柯西主值积分的直接计算,国际。J.数字。方法工程,24,9,1711-1720(1987)·Zbl 0635.65020号
[19] Klees,R.,弱奇异曲面积分的数值计算,J.Geod。,70, 11, 781-797 (1996) ·兹比尔0971.86509
[20] 田中,M。;Zhang,J.M。;Matsumoto,T.,《潜在问题的边界型无网格解:JASCOME混合BNM事务中奇异和正则公式的比较》,J.Bound。元素。方法,20,21-26(2003)
[21] Zhang,J.M。;卢,C。;Zhang,X.,三维边界元法中弱奇异积分计算的自适应单元细分方法,工程分析。已绑定。元素。,51, 213-219 (2015) ·Zbl 1403.65241号
[22] Chi,B.T。;郭,Q。;Zhang,L.,用于计算具有连续或不连续核的体积积分的自适应二叉树单元细分方法,《工程分析》。已绑定。元素。,134, 298-314 (2022) ·Zbl 1521.74306号
[23] Zhang,J.M。;Chi,B.T。;Singh,K.M.,用于计算具有连续或不连续核的奇异域积分的二元树元素细分方法,《工程分析》。已绑定。元素。,116, 14-30 (2020) ·Zbl 1464.65255号
[24] Margrit,B。;Nicholas,C.M.,《仿射变换对象的识别、分辨率和复杂性》,国际计算机杂志。视觉。,44, 1, 5-40 (2001) ·Zbl 0987.68595号
[25] Zhang,J.M。;Chi,B.T。;Singh,K.M.,用于计算具有连续或不连续核的近似奇异域积分的二元树元素细分方法,J.Compute。申请。数学。,362, 22-40 (2019) ·Zbl 1416.65492号
[26] 高X.W。;Davies,T.G.,弹塑性边界元分析中的自适应积分,J.Chin。Inst.Eng.,23,3,349-356(2000)
[27] Bu,S。;Davies,T.G.,三维边界元法中非奇异积分的有效评估,高级工程软件。,23, 2, 121-128 (1995)
[28] 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。J.数字。方法工程,10,5,991-1005(1976)·Zbl 0332.73022号
[29] 钟,Y。;张,J。;Dong,Y.,用于评估弱奇异边界积分的偶然三角形补丁,工程分析。已绑定。元素。,69, 86-92 (2016) ·Zbl 1403.65246号
[30] Kosinka,J。;Barton,M.,C1立方Clough-Tocher宏观三角形的高斯求积,J.Compute。申请。数学。,351, 6-13 (2019) ·Zbl 1459.65031号
[31] 哈默,P.C。;Stroud,A.H.,单纯形上的数值积分,数学。表其他辅助计算。,10, 55, 137-139 (1956) ·Zbl 0070.35405号
[32] 巴顿,M。;Calo,V.M.,奇数阶样条空间的最优求积规则及其在基于张量的等几何分析中的应用,计算。方法应用。机械。工程,305,217-240(2016)·Zbl 1425.65039号
[33] Johannessen,K.,《一元和张量积样条曲线的最优求积》,计算。方法应用。机械。工程,316,84-99(2017)·兹比尔1439.65014
[34] 巴顿,M。;Calo,V.M.,二次和三次样条空间的Gauss-Galerkin求积规则及其在等几何分析中的应用,计算。辅助设计。,82, 57-67 (2017)
[35] 艾米,A。;卡拉布罗,F。;Falini,A.,基于IgA-SGBEM中产生的超奇异积分样条拟插值的求积公式,计算。方法应用。机械。工程,372,第113441条pp.(2020)·Zbl 1506.74465号
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