边界元插值法在含水层参数连续性问题中的应用

对于含水层参数连续性问题,传统的参数分区法会带来较大的计算误差,且其计算过程也较为繁琐。本文提出了一种新算法——边界元插值法,即在区域内对含水层压力传导系数采用二维反距离加权插值法、边界元上采用一维线性插值法,推导出边界积分方程的解析解,从而在整个区域上达到参数的连续性和可微性。将该方法与传统的有限差分法和边界元分区法同时应用于华北平原衡水试验场。计算结果表明:边界元插值法的计算结果与观测值的拟合误差在±3%以内,其精确度要略高于传统的边界元分区法和有限差分法,且计算过程较为简单。边界元插值法基本能够有效地处理含水层参数的连续性问题。

边界元耦合径向基点插值无网格法在求解声散射问题中的应用

边界元耦合有限元方法(BEM-FEM)在求解无限域弹性结构声散射问题中得到广泛应用。传统有限元方法的计算精度依赖网格的类型和质量,而无网格方法离散问题域时不需要传统意义上的网格划分,其形函数构造不依赖网格且相对灵活。因此无网格方法相比传统有限元方法可以减少网格划分成本并减缓数值污染效应。将边界元方法(BEM)和径向基点插值无网格法(RPIM)结合,形成边界元耦合径向基点插值无网格法(BEMRPIM),用于求解无限域弹性结构声散射问题。本文分别从计算精度、收敛性和对不规则节点分布的适应性对BEM-RPIM和BEM-FEM进行比较,结果表明提出的BEM-RPIM在求解声散射问题中优于BEM-FEM。

完全变换法在无网格伽辽金方法中的应用

由于移动最小二乘形函数一般不具有常规有限元或边界元形函数所具有的插值特征,本质边界条件的处理成为无网格伽辽金法实施中的一个难点。本文通过建立节点位移和广义位移之间的关系对移动最小二乘形函数进行修正,给出了修正的移动最小二乘形函数;以二维问题为例,对完全变换法在无网格伽辽金方法中的应用进行了研究,实现了本质边界条件在节点处的精确施加。数值计算结果表明该方法不仅简单合理,而且具有较高的精度、收敛性和稳定性。