等幾何邊界元法

目錄前言第1章 緒論 11.1 引言 11.2 等幾何有限元法簡(jiǎn)介 11.3 等幾何邊界元法簡(jiǎn)介 21.3.1 奇異積分及擬奇異積分的計(jì)算 21.3.2 等幾何邊界元法的快速計(jì)算 41.3.3 等幾何邊界元法的一些應(yīng)用 61.4 本書(shū)內(nèi)容安排 10參考文獻(xiàn) 11第2章 等幾何分析基礎(chǔ)知識(shí) 202.1 引言 202.2 NURBS曲線和NURBS曲面 202.2.1 B 樣條基函數(shù) 202.2.2 NURBS基函數(shù) 222.2.3 NURBS曲線 222.2.4 NURBS曲面 232.3 PHT樣條 252.3.1 T網(wǎng)格 252.3.2 層次T網(wǎng)格 262.3.3 PHT樣條空間 262.3.4 PHT樣條曲面 262.4 小結(jié) 32參考文獻(xiàn) 32第3章 位勢(shì)問(wèn)題的等幾何邊界元法 343.1 引言 343.2 等幾何邊界元法的實(shí)施 343.2.1 邊界積分方程 343.2.2 等幾何描述 353.2.3 邊界積分的計(jì)算 383.2.4 自適應(yīng)積分法 413.3 數(shù)值算例 433.3.1 基于高階NURBS基函數(shù)的矩形平面上的奇異積分計(jì)算 443.3.2 基于高階NURBS基函數(shù)的曲面上的奇異積分計(jì)算 463.3.3 圓環(huán)面上的位勢(shì)問(wèn)題 473.3.4 橢球面上的位勢(shì)問(wèn)題 503.4 小結(jié) 52參考文獻(xiàn) 52第4章 非均質(zhì)熱傳導(dǎo)問(wèn)題的等幾何邊界元法 544.1 引言 544.2 穩(wěn)態(tài)非均質(zhì)問(wèn)題的邊界積分方程 544.3 穩(wěn)態(tài)非均質(zhì)熱傳導(dǎo)能量變化公式 574.4 穩(wěn)態(tài)非均質(zhì)熱傳導(dǎo)的等幾何邊界元法 584.5 含有各向異性?shī)A雜的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)公式 614.6 域積分邊界化處理 644.7 規(guī)則化界面積分方程的等幾何分析 664.8 數(shù)值算例 674.8.1 等幾何同心球形廣義自洽模型 674.8.2 等幾何復(fù)雜幾何形狀的廣義自洽模型 704.8.3 無(wú)限域中正交各向異性球形夾雜 724.8.4 多球形夾雜的等幾何邊界元解 734.9 小結(jié) 75參考文獻(xiàn) 76第5章 非均質(zhì)彈性問(wèn)題的等幾何邊界元法 785.1 引言 785.2 非均質(zhì)材料彈性能變化的積分方程 785.3 子域等幾何邊界元法 805.4 非均質(zhì)材料彈性能變化的數(shù)值算例 835.4.1 無(wú)限域內(nèi)的球形夾雜 835.4.2 無(wú)限域內(nèi)的復(fù)雜形狀?yuàn)A雜 855.5 非均質(zhì)材料形狀優(yōu)化 865.5.1 基于等幾何邊界元法的形狀敏感度分析 865.5.2 等幾何邊界元法的形狀優(yōu)化分析 895.6 夾雜形狀優(yōu)化的數(shù)值算例 895.6.1 球形夾雜形狀優(yōu)化 895.6.2 復(fù)雜圓環(huán)形狀?yuàn)A雜模型 915.7 小結(jié) 95參考文獻(xiàn) 96第6章 涂層薄體結(jié)構(gòu)的等幾何邊界元法 976.1 引言 976.2 熱彈性和熱傳導(dǎo)問(wèn)題的邊界積分方程 986.3 等幾何邊界元法在熱彈性問(wèn)題中的應(yīng)用 1006.4 擬奇異積分 1026.4.1 等幾何單元上的sinh 變換法 1026.4.2 其他擬奇異計(jì)算方法 1066.5 擬奇異積分計(jì)算方法誤差分析 1076.6 擬奇異積分計(jì)算方法效率比較 1106.7 拓展sinh 變換法 1126.8 混合積分法 1156.9 數(shù)值算例 1186.9.1 sinh+法在柱面單元上的應(yīng)用 1196.9.2 延拓sinh+法在柱面單元上的應(yīng)用 1206.9.3 內(nèi)部覆蓋涂層的圓筒對(duì)流熱傳導(dǎo)模型 1226.9.4 立方體上的熱應(yīng)力分析 1246.9.5 厚壁圓筒模型 1266.9.6 內(nèi)外覆蓋涂層的圓管結(jié)構(gòu)中的熱彈性問(wèn)題 1276.9.7 噴嘴模型 1306.10 小結(jié) 131參考文獻(xiàn) 132第7章 裂紋問(wèn)題的等幾何邊界元法 1357.1 引言 1357.2 裂紋-夾雜問(wèn)題的等幾何邊界元法 1367.2.1 裂紋-夾雜相互作用的邊界積分方程 1367.2.2 裂紋-夾雜相互作用的邊界積分方程的NURBS離散 1397.3 裂紋擴(kuò)展分析 1407.3.1 裂紋前端單元 1407.3.2 應(yīng)力強(qiáng)度因子 1417.3.3 裂紋前端擴(kuò)展公式 1427.3.4 裂紋前端更新算法 1437.4 數(shù)值例子 1437.4.1 裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子 1447.4.2 裂紋擴(kuò)展 1487.4.3 夾雜對(duì)裂紋前端應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響 1507.5 小結(jié) 153參考文獻(xiàn) 153第8章 彈性動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的等幾何邊界元法 1568.1 引言 1568.2 動(dòng)力學(xué)分析 1578.2.1 動(dòng)力學(xué)控制方程 1588.2.2 邊界域積分方程 1588.2.3 域積分變換為邊界積分 1608.2.4 邊界積分方程的等幾何邊界元法的實(shí)施 1628.2.5 求解方程組 1648.2.6 積分實(shí)施 1688.2.7 時(shí)間積分方法 1688.3 數(shù)值例子 1708.3.1 圓柱體的三維動(dòng)力學(xué)模型 1708.3.2 1/4 空心圓柱的三維動(dòng)力學(xué)模型 1728.3.3 含有球形孔洞立方體的三維動(dòng)力學(xué)模型 1748.3.4 含有球形夾雜立方體的三維動(dòng)力學(xué)模型 1768.4 小結(jié) 178參考文獻(xiàn) 178第9章 液體夾雜復(fù)合材料的等幾何邊界元法 1829.1 引言 1829.2 問(wèn)題描述 1829.3 基體的基本公式 1839.3.1 邊界積分公式 1839.3.2 邊界積分公式的等幾何實(shí)施 1839.3.3 內(nèi)點(diǎn)位移及應(yīng)力 1849.3.4 邊界點(diǎn)應(yīng)力 1859.4 含液體夾雜基體的數(shù)值實(shí)施 1879.5 數(shù)值算例 1899.5.1 球狀液體夾雜 1899.5.2 橢球狀液體夾雜 1919.5.3 隨機(jī)分布的橢球狀液體夾雜 1929.6 小結(jié) 196參考文獻(xiàn) 196第10章 聲學(xué)問(wèn)題的等幾何邊界元法 19810.1 引言 19810.2 聲場(chǎng)問(wèn)題的基本方程 19810.3 聲場(chǎng)問(wèn)題的IGDBEM 19910.4 聲場(chǎng)問(wèn)題的IGIBEM 20110.5 基于PHT樣條的IGIBEM 20310.6 數(shù)值算例 20410.6.1 六面體盒子中的一維平面波(IGDBEM) 20410.6.2 脈動(dòng)球輻射問(wèn)題(IGDBEM) 20810.6.3 脈動(dòng)球輻射問(wèn)題(IGIBEM) 21110.6.4 局部細(xì)分對(duì)IGIBEM 求解精度的影響 21310.7 小結(jié) 217參考文獻(xiàn) 217第11章 等幾何邊界元快速直接算法 21911.1 引言 21911.2 快速直接算法 22011.2.1 矩陣低秩分解 22011.2.2 分層非對(duì)角低秩矩陣 22211.2.3 快速直接算法的實(shí)施過(guò)程 22311.2.4 快速直接算法實(shí)施的改進(jìn)加速算法 22511.3 等幾何邊界元快速直接算法的數(shù)值實(shí)施 22911.4 數(shù)值算例 23211.4.1 三維位勢(shì)問(wèn)題 23211.4.2 三維彈性?shī)A雜問(wèn)題 23511.5 小結(jié) 239參考文獻(xiàn) 240