摘要：论文利用以边界积分方程为理论基础的边界面法分析三维实体的线弹性问题.在该方法中,边界积分和场变量插值都是在实体边界曲面的参数空间里进行.积分点的几何数据,如坐标、雅可比、外法向量都是直接由曲面算得,而不是通过单元插值近似,从而避免了几何误差.另外,该方法的实现是直接基于CAD模型中的边界表征数据结构,可以做到与CAD系统无缝集成.在分析中,避免对结构作几何上的简化,结构的所有局部细节都按照实际形状尺寸作为三维实体处理.应用实例表明,论文方法可以简单有效地模拟具有细小特征的复杂结构,可以直接基于三维弹性理论求解薄型壳体结构,可以获得比有限元法更精确的计算结果.

摘要：提出了边界元法(BEM)的一种新的实现方法——边界面法(BFM)。在传统的边界元法中,单元不仅用来进行边界积分和函数插值,而且用来近似几何体。当离散网格较稀疏时,会引起较大几何误差,因而影响计算精度。本文基于参数曲面,将几何实体的边界曲面离散为参数空间里的曲面单元,边界积分和场变量的插值都是在曲面参数空间里进行。积分点的几何数据,如坐标、雅可比、外法向量都是直接由曲面算得,而不是通过单元插值近似,从而避免了几何误差。另外,该方法的实现是直接基于边界表征的CAD模型,做到了与CAD软件的无缝连接。三维位势问题的数值实例表明,该方法不仅比传统边界元法具有更高的精度,而且使用非常方便,容易做到自动分析。

摘要：采用与快速算法相结合的边界面法,对大坝浇筑过程中的瞬态热传导问题进行仿真分析,预测混凝土大坝施工过程中温度的分布及随时间的变化。采用时间卷积法计算时间积分,通过Taylor级数展开将基本解中的空间变量和时间变量分离,一次性计算并存储空间变量的积分,提高了卷积积分的计算效率。算例仿真分析表明:边界面法的计算温度分布与有限元法计算结果高度吻合,将边界面法应用于真实大坝浇筑过程瞬态热传导分析是可行的。

摘要：基于GPU高性能并行计算,在CUDA编程环境中实现边界面法正则积分的并行加速.在NVIDIA GTX680GPU和英特尔(R)酷睿(TM)i7-3770KCPU的计算平台上与传统的正则单元积分对比.数值算例表明,在保证相同精度的前提下,加速比可达到8.3.

摘要：将边界面法应用于多域问题稳态热传导的计算,提出了一种新的实现方法,称之为多域边界面法(MD-BFM).在边界面的基础上,仿照单域问题,推导了多域问题稳态热传导的矩阵组装的方式,得出其离散的边界积分方程,温度等未知量即可求出.将多域边界面法应用于某包含62个浇筑层(共125个域)的大坝的稳态热传导分析,得出其温度场分布图,并和有限元计算结果进行了比较,温度最大值均为20.7℃,且温度分布等值线高度吻合,但多域边界面法采用了更少的网格.对大坝这样的大规模工程问题进行计算的结果证明,本文所提出的多域边界面法可以应用于稳态热传导问题,并且相较于其他方法(例如有限元法),具有同等精度,并且消耗更少的人力.

摘要：提出基于边界面法(Boundary Face Method,BFM)的完整实体应力分析方法.在该分析中,避免对结构作几何上的简化,结构的所有局部细节都按实际形状尺寸作为三维实体处理.以边界积分方程为理论基础的BFM是完整实体应力分析的自然选择.在该方法中,边界积分和场变量插值都在实体边界曲面的参数空间里实现.高斯积分点的几何数据,如坐标、雅可比和外法向量都直接由曲面算得,而不是通过单元插值近似获得,从而避免几何误差.该方法的实现直接基于边界表征的CAD模型,可做到与CAD软件的无缝连接.线弹性问题的应用实例表明,该方法可以简单有效地模拟具有细小特征的复杂结构,并且计算结果的应力精度比边界元法(Boundary Element Method,BEM)和有限元法(Finite Element Method,FEM)高.