平面弹性力学充要的随机边界元

将平面弹性力学确定性的充分必要的边界积分方程推广到含材料常数随机的不确定问题中去，给出了位移的均值以及偏差的充分必要的边界积分方程。数值计算结果表明，和确定性的积分方程一样，习用的随机边界积分方程在退化尺度附近，无论是均值还是偏差都存在巨大的误差，而充要的随机边界积分方程则始终保持良好的精度     

各向异性势问题充要的随机边界积分方程

本文针对各向异性势问题提出了一类充分必要的随机边界积分方程。数值计算结果表明在退化尺度附近，充要的随机边界积分方程较习用的随机边界积分方程有较大的优越性。     

各向异性势问题充要的随机边界积分方程

本文针对各向异性势问题提出了一类充分必要的随机边界积分方程，数值计算结果表明在退化尺度附近，充要的随机边界积分程较习用的随机边界积分方程有较大的优越性。     

各向异性位势平面问题的规则化边界元法

基于转化域方程为边界积分方程的极限定理及一个新颖的基本解分解技术, 建立间接变量规则化边界积分方程, 它有效地避免了奇异积分的直接计算. 与已有方法比,该方法不将问题变换为各向同性的问题去处理, 因而无需反演运算, 也有别于Galerkin方法, 无需计算重积分. 可计算任意边界位势梯度, 而不仅限于法向通量. 针对椭圆边界的边值问题, 提交一种精确单元来描述边界几何. 数值算例表明, 所提算法稳定且效率高, 所得数值结果与精确解吻合较好.      

用样条边界元与奇异积分方程法联合求解多裂纹柱体的扭转

通过间解的分离，本文将径向多裂纹柱体的导曲函两个调和函数表示，使问题归为解一组混混合型积分方程。针对方程的特点，本文联合使用三次样条边界法与奇异积分方程的数值方法对所得方程建立了数值法，并对裂纹相交情形作了特殊处理。最后对工程中感兴趣的一些典型的多裂纹柱体的扭转作了例题计算，结果表明，本文方法具有收敛快，精度高的特点。     

弹性力学中一种新的边界轮廓法

利用基本解的特性,将面力积分方程化成仅含有Ｃａｕｃｈｙ主值积分的形式,基于这种边界积分方程,提出了一种新的边界轮廓法,对于三维问题,该方法只须计算沿边界单元界线的线积分,对二维问题,则只需计算边界单元两点的热函数之差,无须进行数值积分计算,实例计算说明该方法是有效的。     

夹层板的边界单元法

本文提出了Ｒｅｉｓｓｎｅｒ型和Ｈｏｆｆ型夹层板的直接边界单元法。从夹层板弯曲问题的基本方程出发，利用偏微分算子导出了夹层板偏微分方程的基本解，由此建立起问题的边界积分方程组，采用边界单元法求解，所得结果具有较高精度。     

正交各向异性弹性问题的规则化边界元法

本文致力于平面正交各向异性弹性问题的规则化边界元法研究,提出了新的规则化边界元法的理论和方法。对问题的基本解的特性进行了研究,确立基本解的积分恒等式,提出一种基本解的分解技术,在此基础上,结合转化域积分方程为边界积分方程的极限定理,建立了新颖的规则化边界积分方程。和现有方法比,本文不必将问题变换为各向同性的去处理,从而不含反演运算,也有别于Galerkin方法,无需计算重积分,因此所提方法不仅效率高,而且程序设计简单。特别是,所建方程可计算任何边界位移梯度,进而可计算任意边界应力,而不仅限于面力。数值实施时,采用二次单元和椭圆弧精确单元来描述边界几何,使用不连续插值逼近边界函数。数值算例表明,本文算法稳定、效率高,所取得的边界量数值结果与精确解相当接近。     

夹层板的边界单元法

本文提出了Ｒｅｉｓｓｎｅｒ型和Ｈｏｆｆ型夹层板的直接边界单元法。从夹层弯曲问题的基本方程出发，利用偏微分算子导出夹层板偏微分方程的基本解，收此建立起问题的边界积分方程组，采用边界元法求解，所得结果具有较高精度。     

边界积分方程—边界元法的基本理论及其在弹性力学方面的若干工程应用

本文第一部分对于直接法弹性力学边界积分方程的基本理论作了论述,全文采用内积公式以加权余量形式来建立边界积分方程.论述范围包括位势问题、弹性静力学问题和克希霍夫型平板理论的边界积分方程—边界元法.文中同时写出相应的变分格式.并讨论了非光滑边界的处理.本文第二部分简介对若干具体问题用特定的基本解进行的有关数值计算.文中介绍的研究组所获初步结果包括:迴转体的扭转、轴对称问题和弯曲问题,以及平板弯曲问题的边界积分方程—边界元法应用的具体结果.计算结果表明对于改进和扩充工程实用应力集中数据及平板计算(包括自由边界及角点问题)将是有益的.     

A NECESSARY AND SUFFICIENT FORMULATION FOR TORSION PROBLEMS OF ANISOTROPIC BODIES

Non-dimensionalized equations and boundary conditions are presentedfor the torsion problem of an anisotropic body.The error of the fundamental solutioncited in some boundary element books is pointed out after an examination of thefundamental solution.Furthermore,a necessary and sufficient boundary integralequation is given for the problem and compared with the conventional boundaryintegral equation.Numerical results show that great errors of the boundary shearstresses obtained by the conventional boundary integral equation appear with a smallerror of torsion stiffness.Meanwhile,the necessary and sufficient boundary integralequation always gives accurate results.     

Multiple reciprocity method with two series of sequences of high-order fundamental solution for thin plate bending

IntroductionIt’swell_knownthatthecomplicatedfundamentalsolution[1,2 ]forHelmholtzequationΔu(x) +k2 u(x) =0　　(x∈Ω:boundedopenregioninR2 )isu (x,y) =-iH(2 )0 (k x-y ) 4,thusit’snotconvenientfornumericalcomputation .IfapplyingthesimplefundamentalsolutionofLaplaceequationu 0 (x ,y) =-ln｜x-y｜(2π) ,theexpressionforthesolutionofequationintheclosedregion Ωisc(y)u(y) + ∫Γu(x) u 0 (x,y) nx -u 0 (x ,y) u(x) n dsx =-k2∫Ωu(x)u 0 (x,y)dΩx.Astherightsideappearstheregionalintegrationinclu…     

Necessary and sufficient condition for the correct formulation of boundary integral equations of harmonic functions

A necessary and sufficient condition for the correct formulation of boundary integral equations of harmonic functions is established in the present paper. A super-determined problem of harmonic functions is proposed for the first time. Then a necessary and sufficient condition for the existence of solution of the super-determined problem is proved. At the same time, it is a necessary and sufficient condition for the correct formulation of boundary integral equations with direct unknown quantities. A relation between boundary integral equations and variational principles is discovered for the first time. And a one-to-one correspondence between boundary integral equations with direct and indirect unknown quantities is indicated. The concept and route of the present paper can be applied to other boundary value problems possessing variational principles.     

关于加权残值法的充要性问题及其权函数的选择

本文论证了偏微分方程初-边值混合问题的加权残值方程的充要性条件和有关定理。关于充要性条件的讨论也为正确选择解析函数作为权函数,建立充要的加权残值方程提供了理论指导。重点讨论了边界积分方程的充要性。指出了两种满足充要条件的权函数和相应的边界积分方程。     

一种处理弹性动力边界元法中奇异积分的方法

利用边界元法求解瞬态弹性动力学问题时,时域基本解函数的分段连续性和奇异性为该问题的求解带来很大的困难。为了解决时域基本解中的奇异性问题,本文依据柯西主值的定义,对经过时间解析积分之后的时域基本解进行奇异值分解,将其分成奇异和正则积分两部分;其中正则部分可通过采用常规高斯积分方法来计算,而奇异部分具有简单的形式,可以利用解析积分计算。经过上述操作之后,就可以达到直接消除时域基本解中奇异积分的目的。和传统方法相比,本文方法并不依赖静力学基本解来消除奇异性,是一种直接求解方法。最后给定两个数值算例来验证本文提出方法的正确性和可行性,结果表明使用本文算法可以解决弹性动力学边界积分方程中的奇异性问题。     

平面Laplace外边值问题

证明平面调和函数的Dirichlet外问题解存在唯一的充要条件,在此基础上,确立外问题的等价边界积分方程,首次给出外域上的极值原理,对第一类Fredholm边界的积分方程的可解性进行了讨论。     

Boundary integral equations of unique solutions in elasticity

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｂｏｕｎｄａｒｙｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ（ＢＥＭ）ｐｒｏｖｉｄｅｓａｎａｔｔｒａｃｔｉｖｅａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｆｏｒｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｉｔｓｍａｉｎａｄｖａｎｔａｇｅｓａｒｅｅｃｏｎｏｍｉｃａｌａｎｄｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｆｏｒｕｎｂｏｕｎｄｅｄｄｏｍａｉｎａｎｄｓｔｒｅｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｙｉｎｔｅｇｒａｌｅｑｕａｔｉｏｎ（ＢＩＥ）ｉｓｔｈｅ…     

Numerical comparison of two boundary element methods for plane harmonic functions

A direct boundary element method (BEM) has been studied in the paper based on a set of sufficient and necessary boundary integral equations (BIE) for the plane harmonic functions. The new sufficient and necessary BEM leads to accurate results while the conventional insufficient BEM will lead to inaccurate results when the conventional BIE has multiple solutions. Theoretical and numerical analyses show that it is beneficial to use the sufficient and necessary BEM, to avoid hidden dangers due to non-unique solution of the conventional BIE.