边界元法及其在岩土工程中的应用

在介绍边界元法基本原理的基础上，着重对边界元法在岩土工程领域的应用现状作了叙述和分析，并对起其发展趋势作了探讨。所得结论可供相关研究人员参考。     

用边界元法计算地基应力和位移

边界元法近十年来在国际上取得了长足的进展,同样在我国发展也很迅速,这种方法对岩石力学问题特别适用。本文主要对边界元法的优点,基本理论和二维弹性问题做了一些介绍,最后给出了计算流程图和算例。     

坝基渗流的边界元分析

采用边界元法分析了坝基渗流问题,并与有限元法和裂隙网络法的计算结果进行了比较。结果表明,用边界元法处理同类问题,具有方便、快速、精度高等优点。     

半无限域渗流问题的边界元方法

本文讨论了半无限域中的二维渗流问题.建议用半无限长单元的计算方法而无须人为地划定计算边界.本文还对边界元法的基本原理作了简要叙述,推导了线性变化单元的计算公式,文末附有算例.     

多极子去奇异边界元法在三维水波问题中的应用

在众多水波问题,尤其是非线性水波问题求解中,巨大计算量和存储量一直是人们试图克服和解决的重点与难点。本文通过对简单Green函数基本解1／r做多极子展开,并应用到去奇异边界元法中求解三维水波问题。通过无限区域中水流对圆球绕射算例的数值计算,验证了多极子去奇异边界元法能给出高精度的满意结果,与传统边界元方法相比避免了边界积分中奇异性的单独处理并将计算量和存储量均降到了O（NIgN）和O（N）数量级,同时对完全非线性水波问题的时域模拟也得出了令人满意的结果,验证了该方法在处理大计算量问题中所具有的优势。     

平板闸门底缘上托力的数值计算

讨论了作用在闸门上的动水压力的数值计算问题,并针对闸门底缘上托力计算引入了边界元法。计算结果表明:边界元法对于此类问题的求解是经济而有效的。     

采用边界元法确定渗流自由面的一种改进方法

渗流自由面的确定是无压渗流分析中非常重要的问题。相对有限无法而言，采用边界元法确定渗流自由面具有明显的优势。本文基于传统的确定渗流自由面的迭代边界元法，提出了改进的采用边界元法确定充自由面的失窃 工方法，并运用算例说明了改进方法的精度和有效性。     

用边界元法研究重力坝坝踵裂缝的稳定性

混凝土坝的断裂研究对大坝的安全运行有着重大的意义。目前对混凝土材料的断裂韧度和裂缝失稳判据进行了较多的实验研究,并有了一些初步的成果。 本文应用边界元法研究混凝土结构的裂缝稳定问题。因裂缝结构含有不连续的裂缝表面,若将边界元法直接用于裂缝问题,则所得到的边界元方程的系数矩阵是奇异     

三维泰勒展开边界元方法及其数值验证

边界元方法广泛应用于势流问题的求解,其分为常值面元法和高阶面元法两类.研究表明:常值面元法在计算光滑物面处的切向速度时精度较好,而在物面拐角处的切向速度精度则很差;而采用高阶面元法可以改进其精度,但高阶面元法在处理非光滑边界处主值时比较困难.为此该文提出了泰勒展开边界元方法(TEBEM方法).该方法主要通过对边界积分方程中的偶极强度进行泰勒展开并保留至一阶导数项,同时在格林第三公式中关于场点沿边界取切向导数封闭方程组,然后联立方程组直接求解出速度势及其沿物面的切向速度.通过与传统分布源方法的数值计算比较发现,采用TEBEM方法计算非光滑边界处的切向诱导速度的精度有相当大的提高.     

无限深透水地基上土石坝渗流控制边界元法初探

简述渗流控制理论的发展现状，指出建在无限深或较深厚覆盖层透水地基上的土石坝，其渗流控制措施的设计尚不够完善。在分析几种渗流控制的计算方法后认为，用边界元法研究无穷远处的边界条件是适合的，据此用边界元法对无限深透水地基上修筑土石坝的渗流计算问题进行了分析和讨论，提出了建模思路，给出了边界元法的数学模型。     

空泡噪声的数值研究

空泡噪声是一个非线性动边界的声辐问题，作者针对这个特点，提出了一种新的数值方法-混合边界元法，本文应用混合边界元法对无界流场、自由面或固壁面附近空泡溃灭过程辐射的噪声进行计算，得到了空泡在不同情况下溃灭辐射声音的特征，结果显示混合边界元方法在这类动边界声辐射问题上，能体现出声音传播的延迟效应，体现出液体压缩性对声压峰值的影响，作者认为混合边界法在处理这类动边界声辐射问题上有着很好的应用前景。     

非饱和土稳态二维渗流的边界元法研究

近年来,非饱和土渗流问题,成为了岩土工程的热门研究课题。本文采用边界元法处理非饱和土稳态渗流问题。应用边界元法求解非饱和土渗流水头,推导了二维非饱和土稳态渗流问题的边界积分方程。非饱和土二维边界积分方程,是由线性和非线性方程组成的方程组。对于线性方程组,通过线性方法可以直接求得,对于非线性方程组,却无法求得。本文提出采用了matlab自带的fsolve函数求解边界积分方程中的非线性方程组。计算结果具有良好的稳定性。选取了非饱和单层和双层土渗流问题作为验证算例,检验了边界元方法的正确性。     

边界元法理论及应用的新发展——第四届全国工程中的边界元法会议论文综述

本文对1994年5月14～16日在南京召开的第四届全国工程中的边界元法会议论文进行了综述,内容涉及数学理论与基本方法、流体力学与热传导、固体力学、动力学问题、断裂与损伤、耦合分析、工程应用和计算技术等方面,这些论文基本上反映了目前国内边界元法的理论和应用研究方面的最新成果。     

第四届全国工程中的边界元法学术会议在宁召开

<正> 由中国力学学会、中国航空学会主办,江苏省力学学会和河海大学承办的“第四届全国工程中的边界元法学术会议”,于1994年5月14～16日在南京河海大学召开。来自全国各地18所大专院校和一些科研机构的近40名代表参加了这次会议。河海大学校长姜弘道教授、江苏省力学学会理事长赵光恒教授出席了大会。河海大学副校长金忠青教授到会致贺词。在全体会议上,清华大学杜庆华教授作了“边界元法在工程中应用的若干最新成果”的报告,介绍了边     

边界元法在流体力学中的最新进展

边界元法,就是人们在数学物理中所称的积分方程法,边界积分法,奇点法或格林函数法。Southampton大学的Brebbia在他于1978年发表的著作中首先使用了边界元这一名称。近年来,边界元法在应用力学各个领域的研究中引起了极大的注意,得到迅速发展。这种方法的基本特点就是:把所研究问题的控制微分方程(偏微分方程)利用基本解变换为求解区域边界上的一组积分方程,接着引进位于边界上的有限个单元,把上述积分方程离散化为关于边界单元节点上未知量的线代数方程组,进行求解,进而可用边界上的参数值求得区域内的参数值。     

无限深透水坝基悬挂式垂直防渗体保角变换-边界元渗流计算

无限深透水坝基轮廓复杂,透水层深度大,其渗流计算精度难以保证。本文提出用保角变换-边界元法计算含有无限域渗流计算问题。保角变换将复杂的坝基轮廓线边值问题变换为水平线边值问题,使渗流计算边界问题大大简化;边界元法在求解边界简单的无限域渗流方面优势明显,两种方法联合使用进行求解,能充分发挥保角变换和边界元法各自优点。通过组合法计算结果表明：联合法计算更加快捷、简单,计算结果更加符合无限域的实际情况,可为解决无限域渗流问题提供一条途径。     

贴近浅水水底矩形柱体的附加质量和阻尼系数

本文应用渐近匹配法导出了计算贴近浅水水底作垂荡运动的矩形柱体的附加质量和阻尼的公式。所得之公式形式简单,计算结果与按边界元法(BEM)计算所得之结果符合良好。本文还对浅水中柱体的附加质量和阻尼的性态进行了讨论。     

考虑流固耦合的渡槽动力计算方法综述

对解决渡槽流固耦合问题的附加质量法、Housner弹簧模型、边界元法及ALE有限元法进行介绍和比较后指出：附加质量法，将渡槽中的水体质量当作固定的附加质量考虑；Housner模型，将水体简化为一系列质点及弹簧振子；边界元法，对流体域进行边界元模拟，分析流体晃动对渡槽的作用；ALE有限元，用ALE概念追踪流体域。     

考虑底摩阻损耗的波浪传播与衰减计算的边界元法

边界元法在势流计算中具有使问题降低一维的优点。为了将边界元法与基于粘性流体理论的底部波能损耗结合起来,本文采用一种包含底摩阻系数的底部边界条件,可以在考虑底摩阻损耗的情况下计算极平缓岸坡上波浪的传播与衰减。数值结果得到了物模实验数据的验证。     

基于直线积分边界元法的温度应力研究

边界元法作为一种半解析解的数值计算方法,除了在同自由度下能够获得相对更高的精度以外,更为突出的优点是降维,只需要对研究域的边界进行离散.但是在进行温度应力问题求解时,积分方程中会出现域积分.为了保证边界元法降维的优点,基于散度定理提出将直线积分法的域积分转化为边界积分.边界积分可以用带积分点的边界单元来计算.每个积分点...