齿轮体积温度场的延拓边界元法

应用延拓边界元方法对渐开线圆柱齿轮体积温度场进行了计算并与经典边界元方法作了对比分析，研究表明，本方法采用等参数延拓边界元格式，不增加节点数，不改变输入数据，即可提高计算精度和计算效率。     

滑动轴承无摩擦接触参数的边界元分析

应用边界单元法（ＢＥＭ），对平面应变情况下滑动轴承无摩擦接触时的接触参数进行了分析计算，并与常规Ｈｅｒｔｚ公式计算结果进行了对比。结果表明，用边界单元法可以提高接触参数的计算精度，并妥善解决了Ｈｅｒｔｚ公式计算值偏低的问题。另外在分析了轴承系统尺寸、材料参数及载荷变化因素而进行相应计算的基础上，给出了滑动轴承接触参数计算的经验公式。     

永磁电机电磁场的虚边界元方法

采用虚边界元方法对永磁电机电磁场进行了分析,对电磁场问题的虚边界积分方程的建立,虚边界积分方程的离散和多种材料时虚边界元方法的处理及开域电磁场计算方面的应用进行了深入的研究。从而拓展了永磁电机电磁场的研究思路,把虚边界元方法引入永磁电机电磁场计算的实践,具有一定的意义和较高的实用价值。     

中厚板GMAW近缝区焊接传热的边界元计算

依据焊接准稳态传热的边界元计算模型,编制了计算机程序。对中厚板熔化极气体保护焊(GMAW)条件下常见的指状熔深的近缝区传热问题进行了计算,计算结果与实测符合较好。说明用边界元法分析焊接热过程是有效的,为焊接热过程的计算机模拟提供了新的数值分析手段。在进行焊接近缝区传热计算时,如果以熔池边界直接作为热源,则忽略材料热物理参数的非线性对计算精度没有明显的影响,因此焊接近缝区传热计算的关键是熔池形状的确定问题。     

非线性变换在计算接近奇异积分中的应用

执行边界元方法的一个关键问题是接近奇异积分的快速精确计算.一般来说,经典的数值积分方法在执行边界元方法时是不能满足要求的.基于一类非线性变换,通过选择最优参数,提出了一种高效计算接近奇异积分的方法,数值试验证明这种算法是高效精确的.     

半椭圆形河谷上沉积层地震响应研究

利用有限元－边界元－无限边界元耦合模型（ＦＥ－ＢＥ－ＩＢＥ），分析了在ＥｌＣｅｎｔｒｏ地震分别作为 Ｐ、 ＳＶ 波入射条件下，半椭圆形河谷上沉积层的地震响应。还研究了有限元和边界元网格尺寸对计算精度的影响。计算结果表明：在给定河谷形态、尺寸和材料性质条件下，沉积层表面各点的响应显著放大。     

用边界变换法求边界近旁的应力

本文依据弹性体状态唯一性原理,提出了用边界变换法来解决边界元应力分析中边界近旁区域应力值的准确计算问题,从而避免了积分核的奇异性及边界离散化的不利影响。文中的两个简单的算例说明,边界交换法可在不改变原有边界单元划分的条件下,在边界近旁区域获得与理论值十分接近的计算结果。     

面向对象的边界元程序设计

按照面向对象的程序设计方法，遵循边界元分析的本质，建立了有关描述边界元模型的类，用链表方式实现结点、配置点、边界单元和内部单元的数据存放、用多态性实现单元的自由链接，方便的实现了单元增减、复连通区域和同一程序解不同问题等功能。采用VC 编制了边界元配置法的数值计算程序，并给出了三维Laplace方程在球体区域上的算例。并将此方法的计算结果与精确解进行了比较，计算结果吻合良好。     

有摩擦弹性接触问题的边界元—数学规划法

在将接触边界的边界条件化为线性互补形式后,本文结合边界元技术,给出了一种求解二维有摩擦弹性接触问题的边界元——数学规划法。这种方法推导简便,易于接受,计算时不必进行迭代,在无卸载时,只要一个增量步便可获得所需解答,因而计算量较少。文末通过实例,说明了本文方法的正确性和有效性.     

传热器件的边界元分析

采用边界元方法，对复杂的传热器件的导热规律进行了数值模拟，在控制方程的基础上，利用基本解，通过加权余量法建立内点和边界的积分方程，对边界进行剖分得到其离散化格式，通过器件边界面上的温度或热流可以计算出场内各点的温度分布，并绘制等温线．算例表明此方法有效，精度较高．     

弹塑性边界元有限元耦合法

本文建立了一种完全以注移表示的弹塑性边界元法公式,该公式容易与有限元法公式进行耦合使用,并在此基础上建立了一种新的弹塑性边界元与有限元耦合的计算方法。     

正交各向异性平面问题材料参数识别的反分析方法

以边界元计算为基础，提出正交各向异性平面问题材料参数识别的反分析方法。通过建立以测量位移与边界元计算相应的位移之差的平方和作为目标函数，把反分析问题转化为极小化目标函数的问题。采用Lev-enberg。Manluardt方法解极小化目标函数的问题，其中灵敏度的计算是基于离散的边界元代数矩阵方程对识别材料参数的求导。数值算例表明本文提出的方法是行之有效的。     

透平叶片瞬态温度场的边界元计算

本文应用边界元法对二维稳志及瞬态热传导问题进行了计算分析,并对相应的边界积分方程的离散化及有关数值技术作了部分改进。本文最后计算并分析了航空涡扇发动机第一级静叶在进口燃气温度骤降过程中叶片温度场的瞬态变化,结果表明,边界元方法应用于瞬态温度场计算有着明显的潜在优越性。     

静态电场分析的多极理论—边界元耦合法

从Ｌａｐｌａｃｅ方程的积分解出发,推导出静态电场分析的多极理论－边界元耦合的公式,给出了多极理论－边界元耦合法的计算公式及其使用条件．通过对两个实例的计算表明,所建立的方法是可行的,且具有比其它数值方法更高的计算精度,可以很方便地应用于静态电场的分析与设计中．这种方法也可用于求解Ｐｏｉｓｏｎ方程的边值问题．     

一种分析层状介质—结构相互作用的多元耦合模型

从全空间频域动力基本解出发，考虑到层状介质中多种波成分的存在，提出了一种可以同时传递Ｐ波和ＳＶ波的动力无穷元，并与文中提出的一种具有面力衰减特性的动力无限边界元耦合，建立了层状介质—结构动力相互作用问题的无穷元（ＩＦＥ）—无限边界元（ＩＢＥ）—有限元（ＦＥ）—边界元（ＢＥ）耦合模型。该模型在分析层状介质—结构相互作用时，具有以下优点：回避了复杂的层状介质基本解，可以考虑波的斜入射。数值计算结果表明了所提出的耦合模型对分析层状介质上结构的动力响应具有良好的计算精度。     

矩形域内裂纹对SH波散射问题的边界元分析

运用边界元方法研究矩形域各向同性弹性体含裂纹对ＳＨ波散射问题，利用分离变量求出方程在方程在矩形域的特征值，在正交基上将Ｄｉｒａｃ函数分解，并和基本函数作比较，得出格林函数的显式，导出以裂纹张开位移为未知娄物积分方程，计算出散射位移，算例结果表明，利用边界元法解答有限域的散射问题具有良好的精度且计算速度快。     

结构可靠度的随机边界元法及程序设计

将常规边界元基本方程的矩阵表达式分解为均值和波动值２部分，建立起随机边界元波动方程。利用全徽分理论，导出灵敏性矩阵表达式。结合结构可靠度计算模式的建立编制了随机边界元法的结构可靠度电算ＳＴＯＢＥＭ程序。通过工程实例可靠度分析，结果表明此法精度良好。     

基于2.5维有限元算法的边界处理及网格划分

由于2.5维周期化技术能有效地处理列车振动波传播模拟过程中计算尺度与计算时间的矛盾,因而国内外学者在此理论基础上将FE(有限元)和粘滞边界以及IFE(无限元)等边界处理方法进行耦合.为讨论上述算法中有限元网格划分区域及单元大小对计算精度影响,通过运用软件Matlab编制程序读取Ansys中的模型信息,并将2.5维有限元和无限元边界耦合等算法在其中得以实现.在此基础上发现在相同的网格划分条件下,采用2.5维无限元边界较粘滞阻尼边界具有更高的精度,同时通过选取不同尺寸的有限元模拟区域及最大网格大小,将计算结果与经典解析解进行比较,并对上述网格划分参数的合理选择提出了建议.     

新型曲面四边形边界元精细后处理方法研究

为了精确计算三维静电场的电场强度和电位分布,提出了新型曲面四边形边界元方法．在该方法中,对模型边界面进行二阶四边形单元剖分,对二阶单元顶点上的节点号重新编号,以单元的顶点为求解点,根据二阶四边形曲面参数方程,结合面积比值法定义的曲面单元顶点的形状函数,计算曲面单元顶点的函数值．与一阶平面四边形边界元相比,新型曲面边界元法在没有增加计算节点的情况下,由于采用更接近实际边界的曲面积分,计算精度将明显提高．但由于边界面采用二阶单元粗略剖分,单元数量相对较少,剖分后的模型较粗糙．虽然顶点节点上的函数值比较精确,但只能以平面线性单元的形式显示,离实际模型边界差别较大．本文就此提出边界元精细后处理方法．在该方法中,对曲面单元两边按一定步长等分,再根据曲面的参数方程把曲面单元精细显示出来．单元上新建节点的函数值可由曲面单元顶点上的函数值和面积比值法定义的形状函数插值得到．最后形成经精细显示后的新型曲面边界元方法．算例表明,经精细显示后边界面比未处理前更接近实际边界．     

外肋圆管内层流换热耦合问题的边界元方法

本文讨论了在固体区域应用边界元方法(BEM)和在流体区域应用Duhamel理论相结合,求解外肋圆管内层流换热耦合问题的计算方法。计算分析了各参数变化时的影响。本文的工作很好体现了应用BEM求解耦合传热问题的优越性。