软岩巷道移近量的反分析及其应用

根据对淮南矿务局谢一矿巷道移近量观测资料的分析,将煤矿岩体视为不连续非均质线性粘弹性介质。在此基础上考虑非均质线性弹性理论的对应原理,利用边界元法位移反分析法进行分析和预测软岩巷道支护的时变应力和位移。     

用混合边界元法解岩体不连续问题

介绍了一种混合边界元法——耦合直接边界元法与位移间断法（Ｔｈｅ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ Ｍｅｔｈｏｄ），该方法分别采用边界单元和位移间断 单元模拟结构的边界及各种不连续构造，适于求解工程中含有软弱结构面岩 体的应力分析问题．由于在位移间断单元上只定义了位移差为基本未知量， 总体方程阶数较一般边界元法显著降低，从而节省了机时和存储量．     

压力容器开孔结构分析的快速多极边界元研究

压力容器开孔结构的应力高度集中。为精确模拟该结构的应力状况,该文提出一种三维高阶快速多极边界元法。在三维弹性力学边界元法的基础上,推导出二阶单元的基本解快速多极展开格式。该算法通过多极展开概念,大大降低了对存储量的要求,并且不损失精度。使用高阶快速多极边界元法分析含多个开孔的压力容器整体结构,所得应力结果与大规模高阶有限元法的结果吻合得很好。研究结果表明,高阶快速多极边界元法易于分析此类大规模问题,并具有很高的数值计算精度,满足工程设计的要求。     

分区非均质固体边界元法的改进

本文借助虚拟力与积分变换法推导出分区不均质弹性及粘弹性问题的边界积分方程,阐述了数值解法。这种数值解法与均质弹性体的边界元法相类似,不需作分区组合计算,也不必随时间逐步求解,从而简化了计算程序,计算量也大大减少,便于工程应用。文中提供了用该方法完成巷道交岔点应力分析的算例。     

非线性不连续面对巷道围岩应力、位移的影响效应

本文采用边界元法详细分析了非线性不连续面几个主要特性参数:初始法向刚度K_(ni)、初始剪切刚度[K_(Si)=K_(jrω)(σ_n/P_a)~(nj)]和不连续面最大闭合量V_m对巷道围岩应力,位移分布的影响。分析表明,随着上述参数的变化而使得不连续面变软时,应力、位移变化相当显著,由此而得出一些有价值的结论。     

Taylor级数多极边界元法及其在轧制工程中的应用

通过基本解的多极展开与边界元线性方程组的隐式求解方法(GMRES)相结合,开发出了快速多极边界元法。Taylor级数多极边界元法更新了传统边界元法的求解模式,大大提高了计算效率,扩大了边界元法的求解规模。介绍了Taylor级数多极边界元法的发展历史和现状,给出了Taylor级数多极边界元法的基本思想、基本原理和分类,给出了基本解的Taylor展开方法和边界积分的基本实现步骤。将该方法应用于轧制工程中,通过轧辊弹性变形和HC轧机辊系接触和变形的数值解析,说明了Taylor级数多极边界元法适合于大规模轧制工程     

固体力学中快速多极边界元法研究进展

和快速多极方法相结合，使边界元法处理大规模工程与科学问题变得十分有效,首先概括介绍了快速多极边界元法，接着介绍其精度和效率的验证以及与常规边界元法的比较，并给出在微机机群上的快速多极边界元并行算法,给出了快速多极边界元法的一些应用，其中包括：复合材料的二维、三维模拟，含大量裂纹的二维弹性固体及其疲劳裂纹扩展的模拟．此外还介绍了用于弹塑性问题的快速多极边界元新方法．     

一种有限元——边界元耦合方法

本文对边界仅受集中力作用时应力分析问题的边界元法作了探讨。在此基础上,提出了一种有限元——边界元耦合方法,图5,参4。     

重力坝-地基-库水体系的动态断裂分析

利用特解边界元法分析了重力坝-地基-库水体系的动态断裂问题,对重力坝坝踵区界面裂缝在地震作用下的应力强度因子变化规律进行了探讨。应力强度因子KI、KII、K0随弹模比的增加而减少,随裂缝长度的增加而增加,地震动水压力对重力坝裂缝影响较大。特解边界元法是计算重力坝-地基-库水体系动断裂分析的有效方法。     

各向异性杆扭转问题的各向同性化边界元分析

提出了采用扭转函数和应力函数求解各向异性杆扭转问题的各向同性化边界元法 ,导出了其基本方程和边界条件 ,并给出了坐标变换式 .利用各向同性杆扭转问题的简单基本解 ,按边界元法求解 ,经逆变换得到所需的应力分量和位移分量 .扭转函数法尤适用于多连域和求截面翘曲 ,并可消除区域积分 .算例表明 ,该方法简单有效     

边界积分方程——边界元法在三维断裂力学中的应用

本文简要地评述了边界积分方程——边界元法在三维断裂力学中的应用,也回顾了边界积分方程及边界单元的离散形式,并采用常应力插值和线性位移插值函数的三角形单元,编制了计算程序,对一个具有径向内表面椭圆裂纹的受内压圆筒进行了 K_1值的计算。计算结果与交替法所得结果进行了比较。计算表明:在三维断裂力学领域内,边界积分方程——边界元法是十分有效的,可以用比较粗糙的边界元网格得到精确的结果。计算是在 TQ-16电子计算机上进行的。     

Fourier本征变换在断裂动力学边界元法中的应用

将Ｆｏｕｒｉｅｒ本征变换应用于瞬态弹性动力学边界元法中，讨论了其反变换的数值方法及其应用于弹性动力学边界元法的优越性，并将此方法应用于裂纹尖端的动态应力强度因子的边界元分析，从计算结果来看，在保证精度的前提下，本文方法可提高计算速度５￣１０倍。     

三维耦合热裂纹体的时域边界元解及其收敛性

将现有耦合准静态热弹性问题的时域边界元法进一步扩展应用到三维裂纹问题的分析中,时间采用常数插值,空间采用二次等参单元插值,并用奇性元模拟了三维裂纹前沿的应力奇异性,获得了几个典型的三维裂纹体在热冲击工况下的热动态应力强度因子;着重考察了这种时域方法解的精度和收敛性,计算结果表明：随着离散网格的细分,计算结果迅速收敛;随着时间步长的细分,时域边界元法的累积误差减小,精度提高,所以,耦合热弹性问题的时域边界元法在解三维裂纹问题时具有较高的精度。     

一个特殊插值函数在边界元法中的应用

边界元法被广泛应用于边值问题的数值分析中．由于它将问题的维数减少１,所以使问题大为简化．对于断裂问题的边界元法,其精度取决于裂尖附近边界的离散性．作者提出的一个裂纹尖端应力插值函数,能反映裂纹尖端的应力奇异性,使应力强度因子的计算更为简捷．对两类问题（应力集中系数和应力强度因子）的计算表明,在边界元划分较少的情况下也能获得很高的精度,这对减少输入工作量和降低计算成本具有重要的实际意义．最后给出了采用本文方法与采用其它数值方法所得出的结果比较．     

边界元法计算浅表面裂纹应力强度因子

文章在常规边界元法中引入几乎奇异积分的解析算法,来计算浅表面裂纹的应力强度因子,并给出了一个二维平板中有浅表面裂纹的算例.处理了几乎奇异积分的边界元法可以有效分析离表面仅为0.5 μm的浅表面裂纹.结果显示,随着距表面距离的减小,裂纹的应力强度因子收敛于常数,但其大小与无限大板中裂纹的应力强度因子有很大差别.     

弹性平面单孔形状优化

建立了弹性平面孔洞形状优化问题的数学模型,提出用边界元法分析结构,采用积分型总极值优化方法进行孔洞形状优化,目标为最小化孔边最大应力。实例表明,文中介绍的数学模型和最优化方法是可行的,计算简单,效果好,收敛速度相当快。     

三维弹性接触分析的边界元柔度矩阵法及其应用

将边界元法与柔度矩阵法相结合,开发了三维弹性接触分析程序,充分发挥了边界元法处理数据少,建立模型简便,求解精度高和柔度矩阵法占内存少,迭代求解速度快的优越性,利用该程序成功地求妥了等基圆曲线齿锥齿轮的瞬时接触区和接触区应力分布。     

用边界元法求解分片介质中的Helmholtz方程

该文研究了求解分片介质中的Helmholtz方程的边界元法。边界元求解的思路是将分片介质子区域的公共边界当作子区域的外部边界处理 ,在每个子区域采用边界元法 ,再在公共边界上加衔接条件。该文通过大量数值实验 ,并对比边界元法、有限元法、广义差分法求解效果 ,得出边界元法能很好地克服Helmholtz方程解的震荡性 ,采用边界元法求解Helmholtz方程具有稳定性好 ,精度高的优点。     

有挡锚链环应力的边界元法分析

本文采用边界元法分析了有挡锚链环在直拉伸状态下的应力,根据分析结果对链链环的设计做了某些探讨。     

透平S_1流面不可压缩流场的边界元法

本文介绍用边界元法计算不可压缩回转面流场,并给出了S_1流面上的运动方程,采用线性单元对边界进行离散化,将库塔条件与边界元方程直接联立求解,并且较好地解决了用边界元法解回转面时所遇到的周期性边界问题。