基于耦合边界条件的发电机定子非线性温度场计算

介绍了求解大型同步发电机的定子温度场的三维等参元法 ,利用径向通风沟壁面温度、径向通风沟表面散热系数和风沟中风速三者耦合关系 ,解决了流体与构件耦合场的数值求解问题 ,并用有限元法对影响定子温度场的进风口风速进行了数值模拟 。

耦合边界条件下Sturm-Liouville问题的渐近展开

利用分析方法和矩阵方法,解决了利用Wronski行列式与Liouvill公式处理特征值与特征函数渐进展开时遇到的困难.在一般耦合边界条件{(y(b)(py′)(b))=e^(iθ)K(y(a)(py′)(a))下,满足条件k_(12)=k_(21)=0时,给出了所讨论问题的特征值与特征函数的渐近展开.

基于耦合边界的紧凑型光子晶体定向耦合器的优化设计

本文采用平面波展开法分析了双线型缺陷并列平行光子晶体波导的带隙结构、缺陷模式及耦合长度,提出了一种具有耦合边界的光子晶体定向耦合器,并探讨了光波在其中的传输性能.同时基于平面波展开法及时域有限差分法,深入分析和讨论了光波在光子晶体并列波导、光子晶体直角转弯模块中的工作模式和传输特性.利用该光子晶体定向耦合器结合光子晶体转角器件可以将两根平行标准单模光纤传输模式组合成交叉态、直通态和功分态等状态.仿真结果表明在交叉态和直通态时,使用该光子晶体定向耦合器的传输峰值可以在较大频率带宽内达到90%以上.

耦合边界条件下Sturm-Liouville问题的渐近估计

构造了一个变换,将一般的二阶微分方程化为方程-y″+q(x)y=λy,利用分析的方法和矩阵方法,给出耦合边界条件下Sturm-Liouville问题的特征值与特征函数的渐近估计.

耦合边界条件下蜂窝陶瓷传热及气体流动特性的数值模拟

通过建立蜂窝陶瓷传热及气体流动的三维非稳态模型,运用计算流体力学(CFD)软件,在耦合边界条件下对蜂窝陶瓷的工作过程进行数值模拟,得到了启动过程中蜂窝陶瓷热端和冷端的气体温度及压力变化规律,以及稳定工作期内蜂窝陶瓷内气体温度、速度和压力的分布规律。为采用蜂窝陶瓷作为蓄热体的高温空气燃烧技术的开发提供了一定的理论依据和指导。

耦合边界条件下Sturm-Liouville问题的渐近分析

构造了一个变换,将一般的二阶微分方程化为方程-y″+q(x)y=λy,利用函数论方法和矩阵方法,给出一般的耦合边界条件下,Sturm-Liouville问题的特征值与特征函数的渐近分析.

耦合边界条件下特征值的下标问题

利用第n个特征值所在的平面以及特征值间的等式与不等式,将确定耦合边界条件下特征值的下标问题转化为求相应的分离边界条件下同一个特征值的下标问题,给出处理带有耦合边界条件下的自伴Sturm-Liouville问题的特征值下标问题的一种方法.

基于耦合边界元法的水下目标低频声散射特性

基于耦合声学边界元理论对水下目标低频声散射特性进行仿真研究。为了验证此数值方法准确性,对水中弹性球壳在平面波入射下的反向散射特性进行数值计算。结果表明,散射声场的数值计算结果和解析解较好吻合。在此基础上,本文探究刚性BeTSSi-Sub[1]和弹性BeTSSi-Sub的全向散射特性,对比发现,刚性BeTSSi-Sub的目标强度大于弹性BeTSSi-Sub的目标强度。通过对形状不同弹性的BeTSSi-Sub的目标强度对比发现,在低频段潜艇上舵对潜艇目标强度的影响比上层建筑的影响大。

自共轭耦合边界条件的Sturm-Liouville问题特征值的讨论

讨论了关于正则和奇异耦合边界条件的Sturm-Liouville问题的基本和实用性质.得到了带有耦合边值条件的Sturm-Liouville问题存在特征值的充要条件.

耦合边界条件下特征值的下标问题

利用第n个特征值所在的平面、特征值间的等式与不等式,将确定耦合边界条件下特征值的下标问题转化为求相应的分离边界条件下同一个特征值的下标问题。本文给出处理带有耦合边界条件下的自伴Sturm-Liouville问题的特征值下标问题的方法。

耦合边界条件下Sturm-Liouville问题的渐近式

构造了一个变换,将一般的二阶微分方程化为方程-y″+q(x)y=λy,利用E.C.Titchmarsh所引进的函数论的方法与Q.Kong,H.Wu,A.Zettl采用的矩阵方法,给出了耦合边界条件下Sturm-Liouville问题特征值与特征函数的渐近式.

饱和土–隧道动力响应的2.5维有限元–边界元耦合模型

针对饱和土中异形隧道的三维动力响应问题,建立了2.5维有限元与边界元耦合模型.将隧道结构视为弹性体,采用2.5维有限元建立隧道模型;将地基土视为饱和多孔介质,采用2.5维边界元建立饱和土体模型.借助组合辅助问题基本解消除了边界积分方程的奇异性.利用饱和土与隧道接触面的位移、面力连续和完全透水或完全不透水边界条件,实现2.5维有限元和边界元模型的耦合求解.模型具有计算效率高、适用范围广的优点.通过与完全透水和完全不透水边界条件下轴对称问题的半解析解以及单相介质的2.5维有限元与边界元耦合模型对比,验证了本文模型的正确性.最后利用该模型计算了饱和土体中类矩形隧道在移动载荷作用下的三维动力响应,分析了不同土体渗透性下位移及孔隙水压力沿隧道轴向、环向和深度的分布规律.结果表明:(1)孔隙水压力随土体渗透性增大而显著减小,位移受土体渗透性影响小;(2)位移及孔隙水压力在隧道环向主要分布在距载荷作用点两侧约2 m的范围内;(3)孔隙水压力沿深度的衰减比土体位移快,且孔隙水压力和轴向位移沿深度的分布受土体渗透性影响大.

有限元–边界元耦合法在运动导体涡流场中的应用

基于A,φ-A法和库伦规范,推导了导体区域和非导体区域的有限元方程及自由空间的边界元方程,通过引入交界面条件,实现了将边界元矩阵等效为有限元矩阵求解的有限元-边界元耦合法(finite element and boundary element coupling method,FE-BECM)。将FE-BECM应用于TEAM-7问题的计算,验证了该方法处理开域涡流问题的有效性。当FE-BECM应用于运动导体涡流场(moving conductor eddy current,MCEC)问题时,用有限元离散源电流区域和运动部件,用边界元离散自由空间并关联相互独立的有限元区域。该方法克服了常规有限元法使用1套网格处理运动问题所遇到的麻烦。使用有限元-边界元耦合法对单级线圈炮问题进行了计算,验证了算法处理运动导体涡流场问题的有效性。

弹性地基中三维动力问题的耦合粘性边界

根据波在地基的3个方向(x、y、z轴)都可以进行传播的特点,假定了地基中质点沿3个方向的振动表达式,通过胡克定律和波动理论,推导了弹性地基中三维动力问题的耦合粘性边界的公式。数值计算结果与理论精确解的比较表明:有限区域的有限元与截断边界的耦合粘性边界结合,能够较准确地求解弹性半空间的三维波动问题。本文耦合粘性边界是和频率无关的,可以适用于频域和时域的计算。

当区间收缩时,耦合的左定Sturm-Liouville问题边界条件的判定

讨论了当Sturm-Liouville问题的区间收缩时,耦合的左定边界条件的判定.利用左定问题与右定问题的关系以及特征曲线的方法,给出了Sturm-Liouville问题耦合边界条件下若干左定边界条件的判定.

地铁振动预测的周期性有限元-边界元耦合模型

针对地铁列车运行引起的隧道结构和自由场中的振动响应问题,提出了一个在频率-波数域内的三维周期性有限元-边界元耦合的数值模型,此模型中隧道结构采用有限元法计算,自由场采用边界元法模拟。此模型采用Floquet变换,利用隧道和自由场在隧道轴线方向上的周期性,把无限长的隧道及自由场的网格划分限制在一个基本元内,这样使动力学数值计算的效率大大提高。利用此模型计算了在隧道底板上施加固定单位谐振荷载情况下隧道-自由场相互作用系统的动力响应,结果表明此模型可应用于地铁列车运行引起的隧道和自由场中的动力响应预测。

有限元—边界元耦合法在3维开域涡流场中的应用

基于A、φ-A法和库伦规范,推导了导体区域和非导体区域的有限元方程及自由空间的边界元方程,通过引入交界面条件,实现了将边界元矩阵等效为有限元矩阵求解的有限元—边界元耦合法。分别使用单纯有限元和有限元—边界元耦合法对TEAM 7问题进行了计算,通过对比3种有限元模型的计算结果指出了截断边界和远场单元在处理开域问题上的缺陷。为了探讨有限元—边界元耦合法的建模方式,根据包裹空气层的不同建立了3种模型并进行了对比分析。通过对数值仿真结果和实测数据进行对比,证明了有限元—边界元耦合法在处理3维开域涡流场问题上的有效性。

稳态不可压N-S方程的一个耦合边界条件

利用Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ（Ｎ－Ｓ）方程与Ｏｓｅｅｎ方程的耦合，设计出了原始变量下稳态不可压Ｎ－Ｓ方程在出流边界上的一个耦合边界条件。数值结果表明，耦合边界条件比Ｄｉｒｉｃｈｌｅｔ边界条件要精确得多。

有限元与边界元耦合法在船舶结构直接设计分析系统中的应用

讨论了船舶结构分析中的结构模型化问题，提出一种适用于船体舭部、肘板等特殊部位的有限元与边界元耦合模型，解决单纯用有限元法难于处理的问题。此方法已用于船舶结构直接设计分析系统（DDASSV1.0），在初步设计中可一次获得较满意的纵横强度，多数情况下不需要进行再分析。因此，本方法可大大减轻前后处理的工作量，并能保证良好的精度。

用时域有限元边界元耦合法计算三维瞬态涡流场

文中首次应用时域有限元-边界元耦合法(T-FEBEM) 研究了涡流检测中有限厚平板导体中含有窄裂缝时的瞬态涡流场。采用伽辽金加权余量法,推导出A-φ位函数的时域有限元-边界元耦合算法,讨论了确定时间步长的基本方法, 用不完全分解共轭梯度法(ICCG)求解线性方程组。研究了平板导体中不同深度裂缝的时域响应,并与频域有限元- 边界元耦合法(FEBEM)和付里叶变换方法所得结果进行了对比。计算结果表明,时域有限元-边界元耦合法效率更高,是一种求解瞬态开域涡流场的有效方法。