二维非线性抛物型积分-微分方程动边界问题的有限元方法

抛物型积分微分方程可广泛应用于描述具有记忆材料的热传导及气体扩散等问题中的对流-扩散现象.对一类抛物型积分微分方程动边界问题进行了有限元方法研究,给出了半离散有限元格式及相应的最佳L2模和能量模误差估计,在这一过程中主要借助了变量代换和R itz-V o lterra投影.

腔基微带天线的矢量有限元——边界积分方法分析

该文将矢量有限元———边界积分 (Edge BasedFE BI)混合方法用于腔基微带贴片线的辐射特性分析。分别计算了在无阻抗负载和加有阻抗负载两种情况下的输入阻抗 ,以此验证了该混合方法的正确性 ;然后计算了贴片天线表面缝隙部分的场分布 ,验证微带天线分析模型———传输线模型的合理性 ;最后计算了E面。

有限元边界积分结合撕裂对接法分析电磁散射

有限元边界积分方法采用有限元法分析物体内部复杂材料,采用矩量法分析物体开域表面,充分结合了两种方法的优点。然而单机求解电大尺寸问题面临着运算速度不高和内存容量不足的问题,因此发展有效的并行技术亟不可待。利用区域分解法固有的并行性,将有限元撕裂对接法引入到有限元边界积分方法中,解决了硬件资源不足的问题,提高了求解问题的效率。该方法在处理内部未知量大和内部材料复杂的电大尺寸问题方面具有较大优势。给出的数值算例充分证明了该方法的可行性和有效性。

三维时域有限元边界元方法中奇异积分计算

研究三维时域有限元-边界元混合方法中奇异积分的计算。将其中的一些积分进行等价变形以降低奇异性。并给出了积分等价变形过程中所遇到的数值错误的一种解决方法,这一数值错误与时域有限元-边界元方法中的固有处置有关。讨论了频域中格林函数奇异点提取法推广应用于时域混合方法中奇异积分的计算,指出,频域中奇异点提取法的一些处理不适宜于时域奇异积分。数值实验检验了所给处理方法。

调和方程Neumann外问题的有限元与边界积分方程法

本文利用有限元与边界积分方程耦合方法,研究平面上的调和方程Neumann外区域问题,构造出弱形式及其相应等价的算子方程,借助于线性算子的性质,证明了弱形式解的存在性和唯一性。

热方程的边界积分与有限元方法耦合

本文对热方程外区域问题,应用边界积分与有限元耦合方法,给出了此法的理论分析:导出了耦合问题的变分形式,证明了耦合变分问题的适定性,且获得了逼近解的收敛性及误差估计。

高阶有限元-边界积分法在二维散射中的应用

以二阶、三阶基函数为例,应用高阶有限元-边界积分法分析了二维散射体电磁散射特性。计算了几种二维方柱(导体和介质)的雷达散射截面,结果与矩量法一致,对三种数值结果进行了误差分析。结果表明:高阶有限元-边界积分法比一阶有限元-边界积分法有着更高的计算精度、收敛速度和计算效率。

高阶有限元-边界积分法在二维介质体散射中的运用

以2阶、3阶基函数为例,应用高阶有限元-边界积分法分析了二维介质体电磁散射特性。计算了2种介质材料不同,电尺寸不同的二维介质方柱的雷达散射截面,结果与矩量法一致。对3种数值结果进行了误差分析,结果表明,高阶有限元-边界积分法比1阶有更高的计算精度、收敛速度和计算效率。

用有限元-边界积分法研究有限壁厚矩形波导窄边斜缝

本文应用有限元－边界积分法研究有限壁厚矩形波导窄边斜缝导纳特性。该方法首先用等效源原理及镜像原理建立缝隙表面磁场积分方程，然后把它们代入到缝腔中场满足的变分公式中，最后用有限元法求得缝腔中及口面上的电场分布．进一步求解把缝等效为传输线上对称T型网络时缝并联导纳与缝倾斜角度及切割深度的关系。同时，观察了波导壁厚度及缝宽对谐振频率的影响。计算数据与最新发表的实验数据比较，结果基本一致。

非均匀介质结构中线天线辐射问题的有限元-边界积分方法

采用有限元边界积分方法,通过把所求解区域分成内外两部分,内场用有限元计算,外场用边界积分计算,分析了线天线辐射问题.边界积分采用伽略金方法处理,并用变换解决了积分方程的奇异性问题,最后给出了仿真结果.

导弹目标RCS计算的高阶有限元-边界积分方法

导弹目标的RCS对于目标探测识别及导弹的隐身设计都有重要的意义。提出了一种基于高阶叠层基函数的高阶有限元-边界积分(FE-BI)方法,用来分析复杂电大尺寸导弹目标的电磁散射特性。该方法在有限元部分和边界部分都使用高阶叠层基函数,通过具体的算例可看出使用这种高阶叠层基函数的FE-BI方法具有更优的矩阵性态。同时比较了高阶FE-BI方法和低阶FE-BI方法,可看出高阶FE-BI方法具有更高的精确性,可有效地减小所分析问题需要的未知量,减小内存消耗。

求解Neumann外问题有限元与边界积分方法的逼近分析

本文用有限元与边界积分方法，给出Neumann外问题的一种新的数值方法，获得了此法的变分方程并证明其适定性,导出逼近解的渐近误差估计．

有限元-边界法在光电目标散射计算中的应用

为了解决三维目标电磁散射计算中准确性与有效性的矛盾,建立了有限元-边界法的计算模型,对三维腔体目标的电磁散射计算方法进行了研究。首先,分析了针对三维电磁腔体目标的电磁散射计算边界积分方法,引入了矢量格林函数,利用麦克斯韦方程得到电磁场形式与三维腔体形式的关系,建立了三维开口腔体边界模型;然后,结合光电目标曲面建模方法及高阶基函数的方法,建立了三维光电目标的有限元泛函,完成了有限元-边界法在三维腔体目标电磁散射计算中的应用;最后,进行了实例验证。分析显示,当三维腔体内部为空或为各向异性物质时,角度吻合非常理想,与传统模式匹配法所得结果的吻合度达90%以上。结果表明,采用本方法对三维腔体目标进行电磁散射计算,准确度、效率均有所提高。

移动荷载作用下半无限弹性空间中地铁隧道动力响应的频域—波数域比例边界有限元法分析

基于比例边界有限元法与傅里叶积分变换,分析移动荷载作用下半无限弹性空间中地铁隧道动力响应。考虑到移动荷载运动方向与地铁隧道轴线方向的一致性,将半无限弹性空间动力控制方程进行频域—波数域的傅里叶积分变换;在变换域内,隧道径向采用比例坐标系,环向采用有限元意义离散,在计算域内利用Galerkin法,建立频域—波数域内的比例边界有限元方程,进而推导出半无限空间动力刚度的一阶微分矩阵方程;再利用高频渐近展开和傅里叶积分逆变换,得到时间—空间域系统的动力响应。该方法极大地减小了计算分析量,同时避免了无限边界的计算误差。利用该方法进行实例计算的结果表明:随着荷载移动速度的增大,地铁隧道振动波传播到土体表面,引起的土体振动有放大增强的现象,将会对地铁隧道上部结构的安全性造成一定影响。

一个扩散问题的自然边界元法与有限元法组合

本文讨论由Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ方程描述的扩散问题的自然边界元法与有限元法的组合．取一个圆作为公共边界，用Ｆｏｕｒｉｅｒ展开建立边界积分方程，将无界区域上的问题化为有界区域上的非局部边值问题．在变分方程中公共边界上的未知量只包含函数本身而不包含其法向导数，从而减少了未知数的数目，并且边界元刚度矩阵只有极少量不同的元素，有利于数值计算．这种组合方法优越于建立在直接边界元法基础上的组合方法．文中证明了变分解的唯一性，数值解的收敛性和误差估计．最后讨论了数值技术并给出一个算例．

双曲型积微分方程动边界问题有限元格式及分析

研究具有变动边界的一维区域上的双曲型积微分方程ｕｔ＝ａ（ｘ，ｔ）ｕ（ｘ，ｔ）ｘ＋∫ｔ０ｂ（ｔ，τ，ｘ）ｕ（ｘ，τ）ｘｄτｘ＋ｐ（ｘ，ｔ）ｕ（ｘ，ｔ）ｘ＋ｆ（ｘ，ｔ）ｘ∈Ω（ｔ），ｔ∈Ｊ的初边值问题．提出一类半离散和全离散有限元逼近格式，并表明了后者的稳定性．通过空间变量代换．把问题化成了更易于处理的，定义在固定空间区域上的等价“标准”形式；通过引入Ｒｉｔｚ－Ｖｏｌｔｅｒｒａ投影，有效处理了时间积分项产生的影响；并结合使用其他微分方程先验误差估计技巧，对两格式都得到了最优阶的Ｌ２模和Ｈ１模收敛结果．

有限元与边界元耦合法在波浪力计算中的应用

利用有限元与边界元耦合法对三维无界区域中直立圆柱所受的波浪力进行计算,把整个求解区域分成内域和外域两部分,在内域采用有限元法,对外域采用边界元法计算,由加权余量法的理论知这种耦合在理论上是可行的,根据此耦合方法编制了完整的计算机程序,对海洋中直立圆柱的波浪力进行了分析.数值计算的结果与理论解吻合良好,表明该方法有效.

积分微分方程各向异性有限元的收敛性分析

本文研究具有各向异性特征的双二次元对具有积分型边界条件的积分微分方程的逼近问题,通过采用积分恒等式和插值后处理技术,在不需要Ritz-Volterra投影及任何修正格式情况下,利用该单元的特殊性质,在各向异性网格下得到了相应的超逼近和超收敛结果。

无粘跨声速绕流的有限元法和界积分方程的某些进展

本文对无粘跨声速绕流的有限元法和边界积分方程法的目前进展,特别是对提高跨声速流算法效率起着主要作用的成果,例如普适元素和块结构有限元网格生成技术有限元解法的多重网格技术、SUPG有限元法、GRMES算法和可压流的完全边界积分方程法等方面作了回顾和评介。

边界无限元——半解析有限元耦合法分析核安全壳与基础相互作用问题

本文以核安全抗震分析为背景,研究 P 波,SV 波的动力作用,采用了边界无限元与半解析有限元结合的方法,利用子结构法导出壳体与介质相互作用耦合方程,在频域内求得最大响应,运用FFT 逆变换,在时域获得响应,对边界单元中的处理技术进行了探讨,结果表明,精度高,计算量小。