基于双倒易边界元法的非稳态导热几何边界识别

采用基于双倒易边界元法和共轭梯度法的反演算法求解二维非稳态导热边界识别问题。正问题采用双倒易边界元法求解,该法避免了传统边界元法需进行区域积分的缺点,仅需纯边界积分计算。反问题的解在正问题的基础上通过共轭梯度法最小化目标函数得到。考虑了管道和空腔未知边界为正弦曲线、偏心圆、椭圆等形状时的识别情况,讨论了初值、测量误差和加热热流大小等因素对反演解精度的影响。结果表明,该方法能将各种不规则边界识别出来,对初值和测量误差不敏感,加热热流增大时反演解精度有所提高。

轴对称双倒易边界元法的f函数及其奇性处理

基于右端项为径基函数的三维泊松方程,推导了轴对称情况下双倒易边界元方程求和形式的 f函数通式.通过对f函数取积分平均和根据计算区域特点选取不同类型的 f函数组合,消除了f函数在对称轴上呈现奇性的不足.通过计算轴对称实心圆柱体和球体的非稳态导热问题,很好地验证了对f函数的选择和处理的可行性.

非等温相变问题的双倒易边界元法求解

对铅-锡合金的相变问题,本文采用含扩展项的轴对称双倒易边界元方法计算了圆柱中界面沿轴向运动的非等温相变过程。与特定条件下解析解的比较,验证了该方法的正确性,为类似的晶体生长非等温相变问题提供了一种有效的求解方法。

球体糊状区相变问题双倒易边界元法求解

本文分析了球型微粒含有糊状区的固液相变问题,根据实验数据拟合了相变过程的定压比热和固相质量分数,并用轴对称双倒易边界元方法计算了球体的融化过程。在满足集总参数法使用条件下,验证了其求解过程的正确性,为求解该类糊状区相变问题提供一高效快速的求解方法。

结构静弹性问题的双互易边界元法

采用双互易边界元法对结构静弹性问题进行了分析。使用一种指数型径向基函数对体力项进行插值拟合,并借助其在弹性力学问题中的特解和双互易技术将原边界积分方程中的体积分转化为边界积分,再使用边界单元离散技术,以边界节点上的位移或面力为未知数构造线性方程组。通过数值算例验证了双互易边界元法是分析结构静弹性问题的一种有效数值计算方法,并在实际工况下与有限元法软件得到的结果进行对比,进一步验证该方法的精确性。算例结果表明,双互易边界元法分析结构静弹性问题具有精度高等特点,同时可以解决其他领域含有域积分项的非齐次问题。

含孔薄板弯曲波动的双互易边界元法

采用双互易边界元法对开孔无限大薄板弹性波的散射与动应力集中问题进行理论分析和数值计算.基于功的互等定理,采用静力基本解建立了薄板弯曲波动问题的双互易边界积分方程.作为数值算例,计算了圆孔附近的动应力集中系数,通过与已有结果进行比较,表明该方法简单有效并能够保证计算精度.

微重力平行通道模拟热管融化起动过程的双倒易边界元分析

本文发展了一个双倒易边界元方法，成功地对微重力平行通道热管轴向截面模拟实验段的融化过程进行了数值模拟，给出了与实验可供比较的结果．

低温外科手术中多维相变问题的双倒易边界元模拟

提出了一个能用于具有复杂形状的区域的网格自动生成方法,从而将双倒易边界元方法推广应用于涉及相变运动界面的生物传热问题. 对低温外科手术中正常或内含肿瘤的生物组织的冷冻过程进行了数值模拟,分析了其中的一些传热机制.

双倒易边界元拓展于模拟生物组织中热波传播问题

The Dual Reciprocity Boundary Element Method (DRBEM) is extended to simulatethe thermal wave propagation in biological tissues. The higher the thermal relaxation timeis, the stronger the thermal wave effect will be. Under changing heat source, bioheat trans-fer has distinct wave characters. The thermal wave propagation in biological tissues obeysthe superposition and resolution principle of ordinary wave. Reflected by a rigid wall’ (thefirst boundary condition), the thermal wave will show a phase jumping phenomenon. TheDRBEM is an efficiellt pure boundary iotegral method without domain integral for solvingthermal wave problems. Thermal wave and their refiection, phase jumping, superposition,resolution can be correctly located and sharply captured. There are no the oscillatory behav-ior in the wave front and wave peak region, which is presented in reported finite differencesolution with TVD high accuracy scheme.

采用双互易边界元法进行三维声场特征值分析的近似函数研究

该文对应用双互易边界元法进行三维声场特征值分析时所用的近似函数进行了研究和讨论。分别以RBF函数、TPS函数和扩展的RBF和TPS函数作为近似函数对一长方体封闭空间声特征值进行了计算。计算结果表明:TPS函数得出的结果与其它函数相比是比较精确的,且收敛速度较快,但高次的TPS函数并没有显示出优势;TPS函数、扩展的TPS函数和RBF函数对于域内点的选取不太敏感。

CPL冷凝单管融化过程的双倒易边界元分析

A dual- reciprocity boundary element method is developed to solve the transiant heattransfer problem with phase-change moving boundary during melting. And the simulationof the thaw process in a tube of CPL condenser is presented in this paper.

求解生物传热热波模型的双倒易边界元方法

将新近发展出的双倒易边界元方法拓展应用于生物传热热流模型的求解。在一定边界条件和微波空间加热条件下对二维生物组织中的温度场演化进行了模拟，初步得出一些有益结论。该方法的有效性通过与常规有限差分法在一维情况下进行比较后得到了证明。双倒易边界元方法因其不受生物体的复杂形状所限、无需空间离散因而具有可节省大量计算时间及容易处理不同的生物传热模型等优点。

轴对称有无相变导热问题的双倒易边界元模拟

发展了轴对称问题的双倒易边界元方法 .引入一个新的f函数 ,解决了以前使用的f函数在对称轴上存在奇异性的问题 。

分析金属熔滴快速凝固过程的双倒易边界元方法

本文发展了非线性边界条件相变传热过程的轴对称双倒易边界元方法,数值模拟了金属熔滴在快速冷却条件下的快速凝固过程。分别研究了在微重力落管和落塔中及喷射成形过程中金属熔滴的快速凝固过程,得到了过冷度,再辉时间,温度变化及相变界面随时间的变化等数值结果。

热储能系统中二维多重相变问题第二类边界条件的双倒易边界元解法

本文发展了二维非定常热导热并带有多重相变运动边界问题的双倒易边界元方法．对热储能系统中相变材料的多重相变运动边界问题进行了模拟，得出了温度分布及相变界面随时间的变化，结果表明，双倒易边界元方法能够很好地处理这类问题．

多孔介质内轴对称流动与相变传热过程的双倒易边界元数值模拟

本文将轴对称双倒易边界元方法拓展应用于数值模拟多孔介质内轴对称的流动与相变传热过程,得到了其内非稳态温度场、压力场和速度场,及相变界面时间推进图象。

基于时域边界元法的散热结构瞬态热传导分析

针对散热器结构的瞬态热传导问题,首先,在热力学理论基础上,利用问题的控制方程推导出问题的积分方程;然后针对积分方程中的域积分,采用双互易边界元法(DRBEM)进行处理,得到边界积分方程;再对其进行边界离散,获得常系数微分方程组;最后,运用精细积分法(PIM)进行方程组求解,得到内部点的温度结果。通过边界元法与有限元法计算软件Workbench进行了对比分析,结果表明,边界元法具有计算量小、计算精确度高的优点,从而验证了DRBEM与PIM耦合求解具有较高精确性,是一种可供选择的有效求解瞬态热传导问题的数值计算方法。

有流消声器四极参数和传递损失的边界元法预测

将子结构法和双倒易边界元法联合应用于预测具有三维复杂流存在时管道和消声器的四极参数与传递损失,阐述其基本原理与数值过程.结果表明,双倒易边界元法可正确预测具有较高马赫数亚音速复杂流时管道及消声器的四极参数和传递损失,子结构法可有效降低数值处理过程的复杂性,并提高运算精度和速度.

瞬态热传导问题的精细积分边界元法

热传导为最普遍的工程问题之一,为解决含内部热源的三维瞬态热传导问题,通过双重互易边界元法(dual reciprocal boundary element method, DRBEM)与精细积分法(precise integration method, PIM)耦合进行求解。该方法根据含有内部热源的各向同性介质瞬态常系数热传导问题的控制方程,通过加权余量法推导出相应的边界积分方程,然后用双互易法(dual reciprocity method, DRM)处理得到的边界积分方程,将热源项和温度关于时间导数项引起的域积分通过径向基函数(radial basis function, RBF)逼近后转化为边界积分。之后将边界积分方程离散,得到与时间相关的一阶常系数微分方程组,最后,在获得解析解的过程中,通过PIM处理其中的矩阵指数函数(matrix exponential function, MEF)。最后通过3个数值算例进行验证。结果表明:在3种边界条件下,数值求解结果都具有很好的准确性。可见该方法的可行性和稳定性。

非线性泊松问题的拟线性化边界积分方法研究

非线性泊松问题在热传导和多孔催化粒子的扩散反应等问题中是非常常见的,为此,利用广义拟线性化迭代理论,提出了一种非线性泊松问题的新的数值迭代方法.该方法将非线性方程转化成一序列线性方程的迭代,其优点是初始值的选取具有一定的理论基础,并且在一定的初始值条件下,迭代结果将单调地收敛于非线性问题的解.将此迭代方法与边界元和双互易杂交边界点方法结合,并用于非线性泊松问题的求解,比较了两种方法的结果精度,收敛速度及不同初始值下的稳定性.结果显示,基于拟线性化的双互易杂交边界点法具有较高的稳定性和计算效率,并且收敛速度为平方阶.