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程较习用的随机边界积分方程有较大的优越性。     

弹性力学问题中一个新的边界积分方程——自然边界积分方程

位移导数边界积分方程一直存在着超奇异积分计算的障碍,该文提出以符号算子δye和εye作用于位移导数边界积分方程,施用一系列变换将边界位移、面力和位移导数转成为新的边界张量,从而得到一个新的边界积分方程－－自然边界积分方程,自然边界积分方奇异性为强奇性,文中给出了相应的Cauchy主值积分算式,自然边界积分方程与位移边界积分方程联合可直接获取边界应力,几个算例表明了自然边界积分方程的正确性。     

弹性理论几类导数边界积分方程之间的变换关系

导数场边界积分方程通常难以应用，因为存在着超奇异主值积分的计算障碍。弹性理论中有几类不同的位移导数边界积分方程，本文采用算子δij和∈ij(排列张量)作用于这些导数边界积分方程，做一系列变换，原有的超奇异积分被正则化为强奇异积分获解。从而建立了这些位移导数边界积分方程之间的转换关系，它们均可以归结为自然边界积分方程。自然边界积分方程仅存在容易计算的Cauchy主值积分。自然边界积分方程分析可直接获得边界应力和位移导数。     

导数场边界积分方程分析近边界应力分布

研究二维弹性力学问题边界积分方程,通过分部积分变换消除了常规导数边界积分方程中的超奇异积分,获得仅含强奇异积分的应力自然边界积分方程.对于近边界应力的计算,进一步运用正则化算法解析计算其中的几乎强奇异积分.较常规边界元法相比,应力自然边界积分方程可以求解离边界更加接近的内点应力值.算例证明了文中方法的可应用性和有效性.     

调和函数边界积分方程的充要条件

本文以调和函数的边值问题为例,探讨了边界积分方程的充要条件.文中首次提出了超定问题的概念,并建立了超定问题有解的一个充要条件,它也就是直接变量边界积分方程的一个充要条件.文中首次阐明了边界积分方程与变分原理的内在的联系,还指出了间接变量与直接变量两类边界积分方程之间存在着一一对应的关系.文中的慨念、思路和论点不难用于其它有变分原理的问题的边界积分方程.     

一类新变量的Reissner板弯曲边界元法

文［４］导出了二维弹性力学平面问题的一类新型边界积分方程，本文将该理论和方法推广到三变量的Ｒｅｉｓｓｎｅｒ板弯曲中，给出边界场变量含广义位移和新型广义力的边界积分方程。从而边界弯矩应力张量可直接由离散边界积分方程求出。     

Reissner型板表面裂纹应力强度因子的线弹簧-不连续位移边界积分方程解法

本文由Reissner型板的不连续位移基本解，根据Betti互换定理，导出了Reissuer型板的不连续位移边界积分方程；结合平面问题的不连续位移边界积分方程─—边界元方法和线弹簧模型，给出了Rrissner型板表面裂纹应力强度因子的线弹簧-不连续位移边界积分方程解法。     

弹性力学平面问题的等价边界积分方程的边界轮廓法

基于边界积分方程中被积函数散度为零的特性,提出了弹性力学平面问题的等价边界积分方程的边界轮廓法,该方法无需进行数值积分,只需要计算单元两结点势函数值之差。实例计算说明,基于传统的边界积分方程的边界轮廓法所得到的面力结果是错误,而本文建立的边界轮廓法则可给出精确的结果。     

一种基于直接计算高阶奇异积分的断裂力学双边界积分方程分析法

相对于有限元法,边界单元法在求解断裂问题上有着独特的优势,现有的边界单元法中主要有子区域法和双边界积分方程法.采用一种改进的双边界积分方程法求解二维、三维断裂问题的应力强度因子,对非裂纹边界采用传统的位移边界积分方程,只需对裂纹面中的一面采用面力边界积分方程,并以裂纹间断位移为未知量直接用于计算应力强度因子.采用一种高阶奇异积分的直接法计算面力边界积分方程中的超强奇异积分;对于裂纹尖端单元,提供了三种不同形式的间断位移插值函数,采用两点公式计算应力强度因子.给出了多个具体的算例,与现存的精确解或参考解对比,可得到高精度的计算结果.      

各向异性柱体扭转的充分必要的边界积分方程

本文列出各向异性柱体扭转问题无量纲化后的有关方程的边界条件推导和验证了基本解，并指出一些书中基本解列式有误＾［９－１１］，列出了充分必要的边界积分方 程，进行了数据计算，并与习用的边界积分方程所得结果进行了比较，表明在退化值附近，习用的边界积分方程所得的边界剪应力会出现巨大的误差，扭转刚度的误差则要小得多，而充要的边界积分方程计算的结果则如终保持良好的精度，再次显示了它的优点。     

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.     

On Invertibility of Elastic Single-Layer Potential Operator

The question of unique solvability of the boundary integral equation of the first kind given by the single-layer potential operator is studied in the case of plane isotropic elasticity. First, a sufficient condition of the positivity, and hence invertibility, of this operator is presented. Then, considering a scale transformation of the domain boundary, the well known formula for scaling the Robin constant in potential theory is generalized to elasticity. Subsequently, an explicit equation for evaluation of critical scales for a given boundary, when the single-layer operator fails to be invertible, is deduced. It is proved that there are either two simple critical scales or one double critical scale for any domain boundary. Numerical results, obtained applying a symmetric Galerkin boundary element code, confirm the propositions of the theory developed for both single and multi-contour boundaries.     

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。     

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。     

用面力边界积分方程求解断裂力学J积分

证明面力边界积分方程被积函数的散度等于零，应用Stokes公式，对平面线弹性问题，将面力边界积分的求解转化为边界点的位移势函数的点值计算。应用边界积分方程的求解结果，推导出J积分亦可表示为边界点的积分势函数的点值计算，无需进行数值积分，实例计算说明该方法的有效性。     

The Problem of an External Circular Crack Under Asymmetric Loadings

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＷｈｅｎｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｙｉｎｔｅｇｒａｌｅｑｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｃｒａｃｋａｎａｌｙｓｉｓ,ｏｎｌｙｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｓｃａｎｂｅｏｂｔａｉｎｅｄ ,ｓｕｃｈａｓ:ｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｗｏｒｋｓｏｆＳｎｙｄｅｒａｎｄＣｒｕｓｅ[1],Ｃｒｏｕｃｈ[2 ],Ｂｌａｎｄｆｏｒｄｅｔａｌ.[3],Ｐｏｒｔｅｌａｅｔａｌ.[4 ],Ｂｕｉ[5 ],Ｗｅａｖｅｒ[6 ]ａｎｄＷＡＮＧｅｔａｌ.[7- 9].Ｉｔｉｓｖｅｒｙｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏａｐｐｌｙｔｈｅｂｏｕｎｄａｒ…     

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.