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相似文献
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1.
IntroductionAmethod,inwhichaproblemissolvedbysingularsource(s)outside-region-distribution(s),wheretheboundaryconditionoftheproblemissatisfied,iscalled"SingularSourceOutside-Region-DistributionMethod"(SSORDM).Usnallynon-singularintegralequationisobtainedbysingularsource(s)outSide-region-distribunonconhnuously.Asanearlyuse,singUlarsourcedistribuhoncanbefoundinthemethodofsource-sinkdistributioninfluidmechanicsasisstatedin[I],however,noproblemwasreducedtoanintegralequationatthattime.Asforsol…  相似文献   

2.
提出了间接求解传统Helmholtz边界积分方程CBIE的强奇异积分和自由项系数,以及Burton-Miller边界积分方程BMBIE中的超强奇异积分的特解法。对于声场的内域问题,给出了满足Helmholtz控制方程的特解,间接求出了CBIE中的强奇异积分和自由项系数。对于声场外域对应的BMBIE中的超强奇异积分,按Guiggiani方法计算其柯西主值积分需要进行泰勒级数展开的高阶近似,公式繁复,实施困难。本文给出了满足Helmholtz控制方程和Sommerfeld散射条件的特解,提出了间接求出超强奇异积分的方法。推导了轴对称结构外场问题的强奇异积分中的柯西主值积分表达式,并通过轴对称问题算例证明了本文方法的高效性。数值结果表明,对于内域问题,采用本文特解法的计算结果优于直接求解强奇异积分和自由项系数的结果,且本文的特解法可避免针对具体几何信息计算自由项系数,因而具有更好的适用性。对于外域问题,两者精度相当,但本文的特解法可避免对核函数进行高阶泰勒级数展开,更易于数值实施。  相似文献   

3.
分析了三维边界元法高阶曲面单元几何特征,定义接近度来表征源点与积分单元的接近程度.利用源点在积分单元上的垂足点建立局部极坐标系,构造与几乎奇异积分核函数具有相同奇异性的近似函数.从奇异积分核函数中扣除其近似函数,分离出积分核中主导的奇异函数部分,将奇异积分分解为规则核函数和奇异核函数两项积分.规则核函数积分应用常规Gauss数值积分计算,奇异核函数积分在局部极坐标系ρθ下分离积分变量ρθ,对ρ积分建立解析计算列式,对θ积分应用常规Gauss数值积分计算,从而对三维位势问题高阶边界单元几乎强奇异和几乎超奇异积分建立一种新的半解析算法.给出了若干温度场算例,采用边界元法高阶单元几乎奇异积分半解析法计算了近边界内点位势和位势梯度,并与线性单元正则化算法计算结果对比,结果证明提出的半解析法计算几乎奇异面积分和薄壁结构更加高效.  相似文献   

4.
三维变系数热传导问题边界元分析中几乎奇异积分计算   总被引:2,自引:2,他引:0  
在边界积分的数值计算过程中,当源点离积分单元很近时,边界积分就会具有几乎奇异性,此时不能直接用高斯数值积分公式计算几乎奇异积分。本文以三维非均质热传导问题为例,介绍了一种计算几乎奇异边界积分的新方法。首先,采用Newton-Raphson迭代算法确定积分单元上离源点最近的点;然后,将积分单元上任意一点的坐标在最近点处展开成泰勒级数,并计算源点到积分单元任意点的距离;最后,将距离函数代入几乎奇异边界积分中,并运用指数变换方法导出积分单元上几乎奇异积分的计算公式。文中给出了两个非均质热传导问题的算例来验证所述方法的正确性、有效性和稳定性。  相似文献   

5.
二维位势边界元法高阶单元几乎奇异积分半解析算法   总被引:1,自引:1,他引:0  
准确计算几乎奇异积分是边界元法难题之一。目前,对于一般的高阶单元的几乎奇异积分尚缺乏通用高效的计算方法。本文在单元局部坐标系中表征了二维高阶单元的几何特征,提出了源点相对高阶单元的接近度概念。针对二维位势边界元法的3节点二次等参单元,构造出与单元积分核具有相同几乎奇异性的近似奇异核函数。从二维位势几乎奇异积分单元积分核中扣除近似奇异核函数,把几乎奇异积分项转换为规则积分和奇异积分两部分之和,规则积分部分用常规Gauss数值积分计算,奇异积分部分由导出的解析公式计算,从而建立了二维位势问题高阶单元几乎强奇异和超奇异积分的半解析算法。算例结果表明了本文半解析算法的有效性和计算精度。  相似文献   

6.
针对边界元法中高阶单元中几乎奇异积分计算难题,解剖了二维边界元法高阶单元的几何特征,定义源点相对高阶单元的接近度。将高阶单元上奇异积分核函数用近似奇异函数逼近,从而分离出积分核中主导的奇异函数部分,其奇异积分核分解为规则核函 数和奇异核函数两项积分之和。规则核函数用常规高斯数值积分,再对奇异核函数积分导出解析公式,从而建立了一种新的半解析法,用于高阶边界单元上几乎强奇异和超奇异积分计算。给出3个算例,采用边界元法高阶单元的半解析法计算了弹性力学薄体结构和近边界点位移/应力,并与线性边界元正则化算法结果作了比较,结果表明提出的二次元的半解析算法更加有效。特别是分析薄体结构,采用正则化算法的线性边界元分析比有限元有显著优势,而用提出的二次边界元半解析算法分析比其线性元的有效接近度又减小了4个量级。  相似文献   

7.
与两相材料界面接触的裂纹对SH波的散射   总被引:1,自引:0,他引:1  
陆建飞  汪越胜  蔡兰 《力学学报》2003,35(4):432-436
利用积分变换方法得出了两相材料中作用简谐集中力时的格林函数.根据所得的格林函数并利用Betti-Rayleigh互易定理得出了与界面接触裂纹的散射波场.裂纹的散射波场可分解为两部分,一部分为奇异的散射场,另一部分为有界的散射场.利用分解后的散射场,可得裂纹在SH波作用下的超奇异积分方程.根据裂纹散射场的奇异部分和Cauchy型奇异积分的性质得出了裂纹和界面接触点处的奇性应力指数和接触点角形域内的奇性应力.利用所得的奇性应力定义了裂纹和界面接触点处的动应力强度因子.对所得超奇异积分方程的数值求解可得裂纹端点和接解点处的应力强度因子。  相似文献   

8.
和界面接触的刚性线夹杂对SH波的散射   总被引:2,自引:0,他引:2  
利用积分变换方法,得出了两相材料中单位简谐力的格林函数。根据简谐集中力的格林函数得出了和界面接触的刚性线的散射场。利用无穷积分的性质,把和界面接触刚性线的散射场分解为奇异部分和有界部分。通过分解后的散射场建立了和界面接触剐性线在SH波作用下的Cauchy型奇异积分方程。根据所得奇异积分方程和刚性线的散射场得到了刚性线端点的奇异性阶数及奇性应力。应用刚性线端点的奇性应力定义了刚性线端点的应力奇异因子。对所得Cauchy型奇异积分方程的数值求解,可得刚性线端点的应力奇异因子。  相似文献   

9.
边界元法中计算几乎奇异积分的一种无奇异算法   总被引:9,自引:0,他引:9  
边界元法中存在几乎奇异积分的计算困难。引起边界单元上几乎奇异积分的因素是源点到其邻近单元的最小距离δ。本文拓展文[1]的思想,进一步采用分部积分将δ移出奇异积分式中积分核之外,转换后积分核是δ的正则函数。所以几乎强奇异和超奇异积分被化为无奇异的规则积分与解析积分的和,可由通常的Gauss数值积分解。文中应用此正则化技术求解了弹性力学平面问题的近边界点位移和应力。  相似文献   

10.
半平面多边缘裂纹反平面问题的奇异积分方程   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用复变函数和奇异积分方程方法,求解弹性范围内半平面多边缘裂纹的反平面问题.提出了满足半平面边界自由的由分布位错密度表示的单边缘裂纹的基本解,此基本解由主要部分和辅助部分组成.将半平面多边缘裂纹问题看作是许多单边缘裂纹问题的叠加,建立了一组Cauchy型奇异积分方程.然后,利用半开型积分法则求解该奇异积分方程,得到了裂纹端处的应力强度因子.最后,给出了几个数值算例.  相似文献   

11.
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。  相似文献   

12.
The self-similar singular solution of the fast diffusion equation with nonlinear gradient absorption terms are studied. By a self-similar transformation, the self-similar solutions satisfy a boundary value problem of nonlinear ordinary differential equation (ODE). Using the shooting arguments, the existence and uniqueness of the solution to the initial data problem of the nonlinear ODE are investigated, and the solutions are classified by the region of the initial data. The necessary and sufficient condition for the existence and uniqueness of self-similar very singular solutions is obtained by investigation of the classification of the solutions. In case of existence, the self-similar singular solution is very singular solution.  相似文献   

13.
Summary In this paper, the curved-crack problem for an infinite plate containing an elastic inclusion is considered. A fundamental solution is proposed, which corresponds to the stress field caused by a point dislocation in an infinite plate containing an elastic inclusion. By placing the distributed dislocation along the prospective site of the crack, and by using the resultant force function as the right-hand term in the equation, a weaker singular integral equation is obtainable. The equation is solved numerically, and the stress intensity factors at the crack tips are evaluated. Interaction between the curved crack and the elastic inclusion is analyzed. Received 8 October 1996; accepted for publication 27 March 1997  相似文献   

14.
折线型裂纹对SH波的动力响应   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用Fourier积分变换方法,得出了无限平面中用裂纹位错密度函数表示的单裂纹散射场.根据无穷积分的性质,把单裂纹的散射场分解为奇异部分和有界部分.利用单裂纹的散射场建立了折线裂纹在SH波作用下的Cauchy型奇异积分方程.根据折线裂纹散射场和所得的积分方程讨论了裂纹在折点处的奇性应力及折点处的奇性应力指数.利用所得的奇性应力定义了折点处的应力强度因子.对所得Cauchy型奇积分方程的数值求解,可得裂纹端点和折点处的动应力强度因子.  相似文献   

15.
I.IntroductionItiswell-knownthatthenon-linearVolterraintegralequationn(x)~10k(x~s)g(u(s))ds(0相似文献   

16.
The problem of finding local and volume averaged stresses in a two-dimensional heterogeneous solid is formulated in terms of fundamental point load solutions (Green's function) leading to singular integral equations. The resulting equations are solved approximately using a subdomain method in which closed form solutions for a rectangular subdomain are obtained and utilized to find the full field solution. Previously, closed form solutions for a rectangular subvolume had been found, but only for the case of an assumed constant strain. In the present paper the solution is obtained for a quadratic form which includes not only the usual constant term but also linear and quadratic terms. The advantages of using the higher order solutions is illustrated by finding the local field in a periodic composite with square fibers. The numerical solution takes less than 90 CPU s on a workstation. The solution yields average properties independent of the reference modulus as would be expected for an accurate solution of the singular integral equation and the effective transverse modulus vs volume fraction is close to that from Christensen's model developed for round fibers.  相似文献   

17.
We use the method of Green's functions to analyze an inverse problem in which we aim to identify the shapes of two non-elliptical elastic inhomogeneities, embedded in an infinite matrix subjected to uniform remote stress, which enclose uniform stress distributions despite their interaction with a finite mode-III crack. The problem is reduced to an equivalent Cauchy singular integral equation, which is solved numerically using the Gauss–Chebyshev integration formula. The shapes of the two inhomogeneities and the corresponding location of the crack can then be determined by identifying a conformal mapping composed in part of a real density function obtained from the solution of the aforementioned singular integral equation. Several examples are given to demonstrate the solution.  相似文献   

18.
A novel numerical method for eliminating the singular integral and boundary effect is processed. In the proposed method, the virtual boundaries corresponding to the numbers of the true boundary arguments are chosen to be as simple as possible. An indirect radial basis function network (IRBFN) constructed by functions resulting from the indeterminate integral is used to construct the approaching virtual source functions distributed along the virtual boundaries. By using the linear superposition method, the governing equations presented in the boundaries integral equations (BIE) can be established while the fundamental solutions to the problems are introduced. The singular value decomposition (SVD) method is used to solve the governing equations since an optimal solution in the least squares sense to the system equations is available. In addition, no elements are required, and the boundary conditions can be imposed easily because of the Kronecker delta function properties of the approaching functions. Three classical 2D elasticity problems have been examined to verify the performance of the method proposed. The results show that this method has faster convergence and higher accuracy than the conventional boundary type numerical methods.  相似文献   

19.
弹性功能梯度材料板条中周期裂纹的反平面问题   总被引:1,自引:0,他引:1  
陈宜周 《力学学报》2004,36(4):501-506
讨论了弹性功能梯度材料板条中裂纹的反平面问题. 用Fourier 变换方法得到了一个基本解. 这个基本解表示了实轴上一点作用有点位错时引起的影响. 利 用此基本解可得单裂纹和周期裂纹问题的奇异积分方程. 在周期裂纹求解时, 远处裂纹对于中央裂纹的影响作了有效的近似处理. 最后, 给出了数值结果, 它表示了材料性质对于裂纹端应力强度因子的影响.  相似文献   

20.
一类非线性奇异积分方程及其数值方法研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
探讨了一类非线性奇异积分方程的数理性质以及在颗粒雷诺数Rep<1时此类方程解的存在条件,然后详细研究了该方程的数值计算方法并构造称之为P(EC)^k多步法的差分格式,分析了该格式的收敛性和代数精度,得到时域离散步长的约束关系。运用该格式计算了静止流场和均匀振荡流中球形小颗粒的非恒定运动,将计算结果与其解析解及有关实验数据的比较表明,上述数值方法具有良好的计算精度。  相似文献   

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