无限元方法介绍

本文较为全面地介绍了无限元方法.首先,从有限元方法与无限元方法的对比中,说明无限元方法的适用范围和优点;其次,对无限元方法的算法作一个简要的介绍;最后,叙述作者近年来在这一领域的一些新成果.     

相似单元的通解和有限相似单元法

在有限元方法中,将区域剖分为有限个或者无限个相似单元而构成一个组合单元,用这个方法可以计算椭圆型微分方程边值问题解的奇性和在无界区域上求解它们。在这篇文章中我们得到了问题的通解,给出了计算组合刚度矩阵的公式,这些结果适用于包括拉普拉斯方程和线性弹性力学方程组在内的一类椭圆型微分方程和方程组,而对区域的剖分除去相似性之外没有任何限制。     

计算应力强度因子的无限相似单元法

为了计算应力强度因子,将平面弹性体所占的区域作三角形单元剖分。在裂纹尖端附近,三角形单元为可数无穷多个,且具有相似性,它们组成组合单元体。用矩阵方法求出组合单元体的组合刚度矩阵,从而得到问题的解。与有限单元法比较,无限相似单元法更好地反映了解的奇性,因此提高了精确度。同时,由于组合刚度矩阵的求得,使代数方程组的阶数大为降低。     

Analysis of FDTD to UPML for Maxwell equations in polar coordinates

An FDTD system associated with uniaxial perfectly matched layer(UPML) for an electromagnetic scattering problem in two-dimensional space in polar coordinates is considered.Particularly the FDTD system of an initial-boundary value problems of the transverse magnetic(TM) mode to Maxwell’s equations is obtained by Yee’s algorithm,and the open domain of the scattering problem is truncated by a circle with a UPML.Besides,an artificial boundary condition is imposed on the outer boundary of the UPML.Afterwards,stability of the FDTD system on the truncated domain is established through energy estimates by the Gronwall inequality.Numerical experiments are designed to approve the theoretical analysis.