热应力边界元法中几乎超奇异积分的计算

通过分部积分变换将热弹性力学应力边界积分方程中的超奇异积分转化为强奇异积分,然后与另一个强奇异积分求和,得到仅含几乎强奇异的热应力自然边界积分方程.再对其中的几乎强奇异积分施以正则化,消除了热弹性力学边界元法中的几乎奇异积分,可以准确计算出热弹性力学问题中近边界内点的热应力.算例证明了方法的有效性.     

动力边界元法中的强奇异积分问题

本文讨论了动力边界元法中的奇异积分问题,对其中的强奇异积分提出了一个有效的计算方法.该方法从合非零初始态的边界积分方程出发,利用动力方程的特解间接地确定了主系数(即所谓强奇异积分),从而避免了直接计算强奇异积分的困难.根据该方法编制了计算程序,并给出了一个简单算例。     

一类Fredholm型弱奇性核积分方程展开解

对于自由项为三角函数的一类Fredholm型积分方程，积分核具有对数弱奇异性，本文展开三角函数为级数，推得了该类积分方程的精确解，并且对解在其定义域端点处的奇异性质进行了讨论分析. 关键词： Fredholm型积分方程 弱奇异性积分核 函数端点奇异性     

连续谱Faddeev积分方程的新解法

在动量空间中具有定域势的Faddeev方程是二维积分方程,在破裂过程和三体散射一类的连续谱情况下,方程的积分核是奇异的。本文根据奇异积分方程一般理论提出一种求解二维方程的数值方法。实践证明数值解是收敛的,全运动学微分截面的计算值与实验数据十分符合。     

二维Helmholtz边界超奇异积分方程解析研究

基于常规边界元法及超奇异边界积分方程复线性耦合的Burton-Miller方法应用于无限域声学问题的最大难点在于处理超奇异积分（二维问题）.目前,此类超奇异积分主要使用各种弱奇异/正则化方法求解,而这些弱奇异/正则化方法具有时间消耗大等弱点.基于围道积分定理,本文给出一种使用常值单元的二维Helmholtz边界超奇异积分的解析表达式.在有限部分积分意义下,所有的奇异和超奇异积分可以解析表达.数值算例表明该解析表达式是有效的.     

Burton-Miller改进型边界方程的多频计算方法

提出了一种采用Burton-Miller改进型边界积分方程进行多频计算的方法。将Burton-Miller方程中的高奇异积分转化为弱奇异积分形式,获得Burton-Miller改进型边界积分方程;将方程中格林函数进行Taylor级数展开,并把波数从方程中分离出来,从而使随波数变化的计算矩阵表示为波数的矩阵级数形式。数值分析表明,本方法不仅保证了解在全波数范围内的唯一性,并且计算频率点数较多时可以节约大量时间,提高计算效率。      

三维声场边界元法几乎奇异积分问题分析

以三维声场问题为例,提出一种准确计算高阶单元几乎奇异积分的半解析算法.首先分析高阶单元几何特征,构造近似几何量,然后应用扣除法,将奇异积分核函数分解为规则核函数与近似几何量表达的奇异核函数.规则核函数积分采用常规Gauss数值积分计算,奇异核函数积分采用半解析算法计算.给出三维声场内问题和外问题经典算例,计算了近边界点的声压,结果证明本文半解析算法的有效性和准确性.     

弹性波散射问题的边界元解法

采用边界单元法求解弹性波对孔口的散射问题，给出了弹性波散射问题的边界积分方程，针对数值中出现的奇异积分，提出了一种改进的把动力基本解分解为正则部分和奇异部分分别计算的方法。最后讨论了Ｐ波和ＳＶ波对圆孔和椭圆孔的散射而引起的动应力集中。     

基于积分方程法和奇异值分解的磁性目标磁场延拓技术研究

对磁性目标磁场延拓技术进行了研究,提出了一种基于积分方程法和奇异值分解的新方法.应用该方法只需要采用积分方程法对磁性目标的结构进行较为粗略的单元划分,利用目标下方大平面上的磁场测量值,得到相应的线性方程组.采用基于奇异值分解的截断奇异值方法和修正奇异值方法对该线性方程组进行正则化求解,可实现磁性目标磁场的三维磁场重建、向上或向下延拓.该方法较以前的方法,提高了磁性目标磁场延拓的精度和可靠性,并且解决了磁性目标磁场在一定范围内向上延拓的技术难题. 关键词： 磁性目标磁场 延拓 积分方程法 奇异值分解     

球面波的相奇异分布区域特征

从波动方程出发，在基尔霍夫边界条件下，根据积分的物理意义，简明地研究了发散和汇聚球面波的相奇异区域分布。结果表明，除了汇聚的球面波焦点区域存在相奇异现象外，焦点以外的区域及对发散的球面波同样存在相奇异现象。发散球面波的相奇异区位于入射空间，在相奇异区域的不同部分相奇异规律不同，源点是相奇异区里的一个特殊点。汇聚的球面波的相奇异区域存在于像空间，结构简单，焦点是相奇异区域里的一个特殊点。     

三维位势问题边界元法中几乎奇异积分的正则化

采用一种半解析正则化算法,计算了三维位势问题边界元法中近边界点的几乎强奇异和几乎超奇异面积分.该算法适用于三角形线性等参元.对高次单元将其细分为几个三节点三角形单元即可应用该算法.由于几乎奇异性,与内点邻近的单元上的积分,采用半解析正则化积分算法计算;而远处单元的积分仍保持常规高斯积分.对三维热传导算例,计算了近边界点的温度和热流.数值结果证明了该算法的有效性和精确性.     

Bloch方程的精细时程积分及其在射频脉冲设计中的应用

射频脉冲的频率选择性直接影响磁共振成像的质量，而射频脉冲的优化设计又归结为对Bloch方程的求解.尽管在某些情况下Bloch方程存在解析解，但由于其缺乏通用性而且形式上过于复杂而难于得到实用.本文提出一种Bloch方程的精细时程积分算法，并结合全局优化算法给出一个完整的射频脉冲设计方案.精细积分算法具有高效、高精度的特点，对于射频脉冲的设计很有裨益.数值算例表明，设计所得的射频脉冲具有较好的频率选择性. 关键词： 磁共振成像 射频脉冲 Bloch方程 精细时程积分     

解弹性力学第二类边界积分方程的求积法与分裂外推

利用Sidi奇异求积公式,提出了解曲边多角形域上线性弹性力学第二类边界积分方程的求积法,即离散矩阵的每个元素的生成只需赋值不需计算任何奇异积分.通过估计离散矩阵的特征值和利用Anselone聚紧收敛理论,证明了近似解的收敛性;同时得到了误差的多参数渐近展开式;通过并行地解粗网格上的离散方程,利用分裂外推获得了高精度近似解和后验误差.     

声学Burton-Miller方程边界元法GPU并行计算

基于GPU,对声学Burton-Miller积分方程的边界元解法进行并行计算.提出并行计算格式和程序实现方法,以及Burton-Miller方程中各类奇异(包括强奇异、超奇异)积分的GPU计算和局部修正方法.典型算例结果表明,在特征频率处可获得正确的解,具有较高精度,可在普通个人计算机上快速完成自由度超过2×10⁵的声学边界元分析.为计算声学及相关工程领域的中、大规模声场分析问题提供一种快速、高效、简便的数值计算工具.     

光全散射法颗粒测量中的一种自适应非独立模式算法

光全散射颗粒测量法中需求解第一类Ｆｒｅｄｈｏｌｍ积分方程。在不知道被测颗粒的尺寸范围的情况下如何确定积分方程的上下限、即测量范围，迄今仍是个问题。本文针对此问题提出了一种自适应非独立模式算法。该算法可根据双参数颗粒分布函数的分布参数Ｋ自动确定积分的上下限．数值模拟和实验都证实了此算法。     

在二维叶栅势流计算中边界元法的应用

一、前言 边界元法是近年来兴起的一种新的基于边界积分方程的数值计算方法.Brebbia将其归之为加权剩余法的一个分支,但该法比有限元和有限差分法更具有解析——数值计算特点.有别于区域计算法,边界元法通过引入一个满足场方程的奇异函数作为权函数,将问题的区域计算转化为边界计算.由于所获得的一组边界积分方程仅联系边界上各个     

一种基于波动方程的新高阶FDTD方法

 提出了一种基于二阶波动方程的（2M,4）高阶时域有限差分(FDTD)方法，通过使用辛积分传播子(SIP)在时域上获得4阶精度，使用离散奇异卷积(DSC)方法在空域上达到2M阶精度。与已有的(2M，4) 阶FDTD方法相比，虽然两者都采用SIP和DSC方法，但是此二者的不同点在于：第一，新方法基于二阶波动方程；第二，在离散计算空间时使用单一网格而不是传统的Yee网格；第三，单独计算某一场分量从而节约内存并减少计算量。数值计算结果表明，与传统高阶算法相比，基于波动方程的高阶FDTD方法耗费的机时只有它的50%,内存消耗下降10%, 而两者的计算结果之间相对误差小于5‰。     

各向异性海底地层海洋可控源电磁响应三维积分方程法数值模拟

采用积分方程法对各向异性海底地层海洋可控源电磁（MCSEM）响应进行三维数值模拟.首先利用算子理论给出各向异性海底地层中的压缩积分方程,由于满足压缩映射条件,该积分方程在任意参数下总是迭代收敛的.然后为了提高计算效率,引入分区域多重网格准线性近似技术.通过具体算例验证了所述算法在计算精度与效率方面的有效性.最后利用该算法考察并分析了海底地层的各向异性对MCSEM三维响应特征的影响. 关键词： 海洋可控源电磁法 各向异性 三维模拟 积分方程法     

边界元奇异与近奇异数值积分方法及其应用于大规模声学问题

提出了综合处理Burton-Miller方法所导致的奇异积分与近奇异积分问题的数值求积方法,以此改进了基于常量元素的常规边界元和低频快速多极边界元方法。对于奇异积分问题,利用Hadamard有限积分方法进行解决;对于近奇异积分问题,则采用极坐标变换法和PART方法(Projection and Angular&;Radial Transformation)进行克服。与解析解和LMS Virtual.Lab商业软件的结果比较验证了方法的正确性,并对比分析了奇异积分与近奇异积分对计算精度的影响。采用低频快速多极子方法以加速常规边界元法的计算效率,计算分析了计算复杂度,并成功实现了34万自由度大规模问题的计算。结果表明,近奇异积分问题主要由超奇异核函数引起,对计算精度的影响不容忽略;快速多极边界元法的精度与常规边界元法一致,但计算复杂度要远低于后者。      

麦克斯韦积分方程的一种数值解法

直接从麦克斯韦积分方程出发,采用FIT算法,模拟电磁场的分布情况。