导读:本文包含了有限元与边界元耦合的方法论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:航天器,声振耦合,数值仿真,有限元-边界元方法
有限元与边界元耦合的方法论文文献综述
冯金龙,王宏宏,赵营,王一楠,杜骊刚[1]（2018）在《航天器结构声振耦合问题的有限元-边界元方法数值仿真研究》一文中研究指出针对高超声速、结构轻量化带来的航天器复杂结构声振耦合动力学环境难以精准预示问题,提出一种基于有限元-边界元(FEM-BEM)方法的声振耦合问题数值仿真方法。分析国内外求解声振耦合问题的主要数值仿真方法,从影响航天器性能设计的低中频声振耦合动力学特性入手,采用有限元-边界元方法,以航天器典型结构截锥壳为研究对象,开展混响噪声作用下的声振耦合研究。建立了声振耦合模型,获得了主体结构、主要支撑结构及设备的声振耦合响应。提出的数值仿真方法和仿真分析过程,为航天器声振耦合分析提供了理论基础和仿真手段。(本文来源于《装备环境工程》期刊2018年11期）
孔岩[2]（2017）在《间断有限元与边界元耦合方法的应用研究》一文中研究指出本文主要研究电磁波传播问题的数值算法,工作的目的是丰富应用于无限域以及半无限域中的偏微分方程定解问题的数值计算方法,尝试解决由使用人工边界条件而导致的数值结果的不精确以及误差的不可预测性。本文以间断有限元(DG)与边界元(BEM)耦合方法的应用研究为研究课题。发展了一种杂交间断有限元(HDG)和边界元耦合方法,研究了HDG-BEM方法的耦合形式与适定性分析,并将其应用于数值模拟一些电磁散射模型。HDG有很多优点,例如:适合复杂几何图形和非一致结构网格;容易获得高阶精度;hp自适应和易实现并行计算。HDG方法是在单元边界上引入一个杂交变量,使得局部解可以定义,最终形成一个只包含所引入的杂交变量的线性系统。而BEM方法对开放域问题有很好的效果,边界积分方程可以自然满足场值在无穷远处的辐射条件。本文的主要思想是通过HDG方法的边界杂交变量与BEM在边界上进行自然耦合,先计算以杂交项为自由度的线性方程组,再通过杂交项的回带求解区域上的场值。与传统DG方法相比它大大减少全局耦合自由度,因此节省了计算机内存和CPU运算时间。文中分别给出了二维情况下HDG与电场积分方程(EFIE)的HDG-EFIE耦合形式,以及HDG与组合场积分方程(CFIE)的HDGCFIE耦合形式。对HDG-CFIE做了适定性分析,对HDG-EFIE给出了具体的离散形式和程序实现步骤。我们对二维的几个经典电磁散射问题进行了数值实验,实验目的是展现HDG-BEM方法的精度和在处理含复杂介质以及求解区域为无限域问题时的优点和适应性。实验数据显示本文的方法有很好的精度和收敛速度。(本文来源于《电子科技大学》期刊2017-03-28）
Hassan,Saghi,Mohammad,Javad,Ketabdari[3]（2012）在《采用耦合有限元、边界元方法的矩形储液舱中液体晃荡数值仿真(英文)》一文中研究指出Sloshing of liquid can increase the dynamic pressure on the storage sidewalls and bottom in tanker ships and LNG careers. Different geometric shapes were suggested for storage tank to minimize the sloshing pressure on tank perimeter. In this research, a numerical code was developed to model liquid sloshing in a rectangular partially filled tank. Assuming the fluid to be inviscid, Laplace equation and nonlinear free surface boundary conditions are solved using coupled FEM-BEM. The code performance for sloshing modeling is validated against available data. To minimize the sloshing pressure on tank perimeter, rectangular tanks with specific volumes and different aspect ratios were investigated and the best aspect ratios were suggested. The results showed that the rectangular tank with suggested aspect ratios, not only has a maximum surrounded tank volume to the constant available volume, but also reduces the sloshing pressure efficiently.(本文来源于《Journal of Marine Science and Application》期刊2012年04期）
高景璐[4]（2011）在《计算开腔体散射有限元与边界积分对称耦合方法》一文中研究指出腔体电磁散射与反散射问题的分析在近些年的理论与应用研究中都是很重要的.正散射问题是在已知入射场和腔体的形状信息,预测远离腔体的场的分布；反散射问题则是已知一些人工的测量数据,通过对这些数据的分析与计算,推测出腔体的形状.本文考虑嵌入在一个良导体的无限接地平面的具任意形状且填充的腔体的时谐平面波散射问题.文章给出一种在TE极化和TM极化情形下求解电磁散射问题的有限元和边界积分方程的对称耦合方法.本文基于对称耦合方法讨论了正散射问题和反散射问题,提出了正散射问题的变分公式,研究其弱解的存在性和唯一性,并给出区域导数,对于反散射问题给出了解的唯一性和局部稳定性结果.首先研究TE极化情形的正反散射问题.设入射平面波ui=exp(iαx1iβx2)从上方入射到良电导体表面Γg∪S,其中α=κ0 sinθ,β=k0 Cosθ,θ∈(-π/2,π/2)是关于正x2轴的入射角κ0=ω(?)为自由空间的波数.散射场满足△us+k2us=-(k2-k02)uref于Γg∪S上方. (1)us=-uref于Γg∪S上. (2)此外,散射场必须满足辐射条件对于正散射问题.有引理1正散射问题(1)一(3)至多有一个解.对于R2中的边界为aΩ的有界区域Ω,Tc(?)ΩHs(Ω)和Hs(T)分别为通常的Sobolev空间,其范数分别为‖·‖Hs(Ω)和‖·‖H8(T).定义下列空间：L2(Γ):={u|Γ:u∈L2((?)Ω)}, H1/2(Γ):={u|Γ:u∈H1/2((?)Ω)}, H1/2(Γ):={u∈H1/2(Γ):supp u(?)Γ}.容易证明,在Ω中,下述问题△u+k2u=0于rg∪S上方, (4)u=0于Γg∪S上. (5)▽·(k-2▽u)+u=0于Γg∪S上方, (6)(?)nu=0于Γg∪S上. (7)的等价变分形式为：求u∈Hs1(Ω)={u∈H1(Ω)：u=0在S上}使得其中φ是全场u在T上的法向导数,即φ=(?)nu.,<·.·)表示H-1/2(T)与H1/2(T)的对偶运算.为研究边界积分方程,本文引入单层位势算子VTE,超奇异积分算子DTE,双层层位势算子KTE及其共轭算子K*TE,其定义如下全场边界r上的积分方程为：利用引入的算子,上述方程可以写成其中f=uref,g=(?)nuref,I为恒等算子.于是,下面两个方程组成了有限元法与边界积分方法对称耦合的变分公式,可以用于求解腔体正散射问题.利用关于积分算子的结果得到引理2单层位势算子VTEE是由H-1/2(T)映入H~1/2(T)的紧算子;双层位势算子KTE以及其伴随算子K*TE分别由H1/2(T)映入H1/2(T)和由H-1/2(T)映入H-1/2(T),且都是紧算子,超奇异积分算子DTE为由H~1/2(T)映入H-1/2(T)的紧算子.进一步,单层位势算子VTE和超奇异积分算子DTE在H-1/2(T)和H1/2(r)内是强制的,即,存在紧算子VO和DO使得Re[<VTEφ,φ>+<V0φ,φ>]≥C‖φ‖H-1/2(Γ) (?)φ∈H-1/2(Γ). Re[<DTEu,u>+<D0u,u>)≥‖u‖H1/2(Γ) (?)u∈H1/2(Γ).对于任意u=[u,φ]∈VTE,定义VTE=HS1(Ω)×H-1/2(Γ).VTE中的模定义为‖u‖VTE2=‖u‖H12(Ω)+‖φ‖H-12(Γ)利用上述结果,对于正散射问题得到定理1变分问题(14)-(15)存在唯一解[u,φ]∈VTE.反散射问题是从在Γ上测量的全场u来确定腔体壁S.这个问题解的唯一性可用下述定理描述.定理2设[uj,φj]为在Ωj上的解,(?)Ωj=Γ∪Sj,j=1.2如果在Γ上u1=u2,则S1=S2.根据建立的变分形式,得到关于区域导数的下述结果.定理3设[u.φ]为(14)-(15)在Q上的解.n为S上的外法向.则区域导数可以表示为M'TE(S.p)=[u']Γ.φ'].其中[u'.φ']∈H1(Ω)×H-1/2(T)为下述边值问题的解△u'+k2u'=0于Ω内. (17)于Γ上. (18)于Γ上. (19)u'=-(p·n)φ于S上. (20)其中φ'=(?)nu'于Γ.在实际应用中,需要讨论实际构造的腔体壁的稳定性,因为它可提供数据在什么程度上可信的信息.定理4如果p∈C2(S,R)且h>0充分小,则d(Ωh,Ω)≤C‖uh-u‖H1/2(Γ). (21)其中C为与h无关的常数.对于TM极化情形的正问题和反问题,由于它与TE极化情形相似,文中阐述了正问题的某些平行结果,并证明了场关于腔体局部稳定性结果,并给出了区域导数.对于正散射问题,考虑与TE极化情形相同的几何问题,设入射平面波ui=exp(iax1-iβx2)从上方入射到完全电导体表面.散射场满足▽·(k-2▽us)+us=-▽·[(k-2-k0-2)▽uref]于Γg∪S上方,(?)nus=-(?)nuref于Γg∪S上另外,要求散射场满足辐射条件类同定理1有下述定理定理5变分问题(9)有一个唯一解[u,φ]∈VTM.而对于反散射问题,本文研究解的唯一性及局部稳定性,并给出区域导数.唯一性的证明与TE形式十分相似,给出简要证明.但是其局部稳定性的证明与区域导数的给出与TE情形有很大的不同,所以本文给出了详细的证明.关于TM情形的主要结果如下：定理6设[uj,φj]为(4.9)在Ωj中的解,(?)Ωj=Γ∪Sj,J=1.2如果在Γ上u1=u2,则有S1=S2.定理7设[u,φ]为(9)在Ω的解,n为S上的外法向.区域导数可表示为M'TM(S.p)=[U'|Γ,φ'],其中[u',φ']∈VTM为下述边值问题的弱解▽·(k-2▽u')+u'=0于Ω内, (22)于Γ上, (23)于Γ上, (24)k-2φ'=▽s·[k-2(p·n)▽Su]+(p·n)u于S上, (25)其中,在Γ上φ'=(?)nu’.定理8若p∈C2(S,R)且h>0充分小,则有d(Ωh,Ω)≤C‖uh-u‖H1/2(Γ)·(26)其中C为一与h无关的常数.Ωh为由Sh和Γ所截的区域,Sh:x+hp(x)n,p∈C2(S,R).(本文来源于《吉林大学》期刊2011-04-01）
任志文,侯薇,杜林,景晓东[5]（2010）在《基于有限元/边界元耦合方法的管道进口声传播及声辐射模型》一文中研究指出发展了一种基于有限元和边界元耦合方法的管道进口声传播及声辐射计算模型.该模型将整个声场分为内部有限域和外部无界域,分别用有限元和边界元方法求解控制方程,在两者之间的界面上使用具有物理意义的声阻抗参数进行匹配,并通过一种快速迭代方法实现全声场求解.这种迭代方法可以保证有限元刚度矩阵等带宽以及对称的特性不被破坏,有助于提高计算效率.该模型先得到了Levine-Schwinger标准解的检验,进而在无流动情况下对于简化的航发短舱进口管道模型进行了噪声辐射现象的数值模拟,最后基于计算结果分析了声衬对远场声辐射的影响.(本文来源于《航空动力学报》期刊2010年01期）
刘晓峰[6]（2006）在《基于有限元与边界元耦合方法的土动力响应分析》一文中研究指出随着我国轨道交通的不断发展和列车运行速度的不断提高，交通荷载引起的振动对周围环境的影响越来越受到人们的关注。在此背景下，研究动荷载作用下土的动力响应的计算方法具有十分重要的意义。 要做出正确适当的环境振动评价，首先要弄清楚列车运行时振动产生的机理及传播规律。本文研究的对象为城市高架轨道交通系统产生的振动对周围环境的影响。城市高架轨道结构一般包括：轨道、轨道扣件、轨道垫块、箱型梁和桥墩。列车运行时，车轮和轨道间存在着相互作用，由于轮重的作用使轨道产生弯曲变形，弯曲波通过轨道垫块传给箱型梁，进一步传递给桥墩，然后振动通过桥墩向周围土中传播，从而进一步引发建筑物的二次振动。基于以上分析，本文的主要内容可总结为以下几点： 1、利用有限元法适用于处理材料性状与几何形状变化复杂的问题和边界元法适用于处理无限或半无限问题的特点，对基础和上部变化比较复杂的土体用有限元进行离散，而对其它的半无限空间土体用边界元进行离散，然后利用二者分界面上的位移一致性和力的平衡条件将两部分耦合起来。第二章详细推导了这一基本理论过程，这一部分是后面工作的基础。 2、借助于Matlab程序设计语言，对第二章中的理论推导编制相应程序，从而实现了从理论到实际应用的转化。 3、利用编制的程序来计算冲击荷载作用下，一基础产生的振动在周围土中的传播，并计算了基础中心不同距离处地表面的动力响应，将其结果与用有限元(Ansvs)方法所得的结果进行对比，从而证明了本文所研究方法的可靠性和高效性。 最后，在全面总结全文工作的基础上，提出了文章尚需深入研究的问题。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2006-11-01）
袁亮,艾国庆,倪樵[7]（2005）在《用有限元/边界元方法计算U型输流管耦合振动声辐射》一文中研究指出结构-流体的耦合振动问题在结构声学中极其常见,对于叁维流固耦合结构振动辐射噪声的预测一直是工程实际中非常关键的问题,解决耦合振动声辐射问题对于结构噪声控制和优化设计具有非常重要的意义。目前,在结构-流体耦合计算中通常采用的方法是:对结构一般采用有限元法进行离散;对流体采用有限元法、边界元法和无限元法等处理。其中边界元法在处理外部自由声场时是最常用的数值方法。(本文来源于《中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（下）》期刊2005-08-01）
袁亮,艾国庆,倪樵[8]（2005）在《用有限元/边界元方法计算U型输流管耦合振动声辐射》一文中研究指出结构-流体的耦合振动问题在结构声学中极其常见,对于叁维流固耦合结构振动辐射噪声的预测一直是工程实际中非常关键的问题,解决耦合振动声辐射问题对于结构噪声控制和优化设计具有非常重要的意义。目前,在结构-流体耦合计算中通常采用的方法是:对结构一般采用有限元法进行离散;对流体采用有限元法、边界元法和无限元法等处理。其中边界元法在处理外部自由声场时是最常用的数值方法。(本文来源于《中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（下）》期刊2005-08-01）
袁飞[9]（2005）在《用面向对象方法实现叁维弹性体的有限元与边界元耦合分析》一文中研究指出结构计算分析在工程应用和研究中占有相当大的比重,随着计算机技术的快速发展,结构的计算分析技术有了相当大的提高。然而,结构分析程序所涉及的计算内容繁多,传统的结构化编程方式编制结构分析程序需花费大量的工时,在可扩充性和代码可重用性方面受到许多制约。面向对象技术的出现,使软件编程摆脱了这些不利因素。边界元中的边界积分计算影响计算精度和计算速度。非奇异积分一般采用数值积分,当配置点接近积分单元时,计算精度较低,奇异积分的计算也很复杂。用面向对象的方法实现边界元结构程序分析和解决奇异积分计算,对结构计算分析具有一定的现实意义。本文引入软件编程中面向对象的方法,以VC++6.0 作为开发工具,主要工作和结论如下:1. 以有限元分析程序框架为基础,加入面向对象的边界元分析程序。定义了单元类和材料类等,为在程序框架中添加单元和材料等提供了开放的接口。实例表明,程序具有良好的可扩充性和代码可重用性,且前处理方面的数据生成和输入变得很方便。2.采用积分区域变换和高斯定理,将叁维弹性问题的二维积分化为一维积分,使奇异积分和非奇异积分能使用精确积分的方法计算,为边界元奇异积分的计算和处理提供了新的思路。由于计算时不需要区分奇异积分和非奇异积分,从而使程序设计非常方便。实例计算结果表明,较常规积分法相比,该算法使求解精度和计算速度都得到提高。3. 用面向对象方法实现了叁维弹性问题的边界元与有限元法耦合算法。实例结果表明,本文的边界元法与有限元法耦合程序,其运算结果令人满意。用面向对象方法编制的该程序,使这两种方法在结构计算分析方面可以扬长避短,相互补充,更好地发挥各自的优势。(本文来源于《重庆大学》期刊2005-05-08）
何银年[10]（2002）在《Navier-Stokes方程的有限元边界元耦合方法》一文中研究指出主要研究了叁维外部区域上具有Dirichlet边界条件的非定常Navier Stokes方程的有限元边界元耦合方法 ,并分析了这一数值解的收敛速度(本文来源于《计算物理》期刊2002年03期）
有限元与边界元耦合的方法论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要研究电磁波传播问题的数值算法,工作的目的是丰富应用于无限域以及半无限域中的偏微分方程定解问题的数值计算方法,尝试解决由使用人工边界条件而导致的数值结果的不精确以及误差的不可预测性。本文以间断有限元(DG)与边界元(BEM)耦合方法的应用研究为研究课题。发展了一种杂交间断有限元(HDG)和边界元耦合方法,研究了HDG-BEM方法的耦合形式与适定性分析,并将其应用于数值模拟一些电磁散射模型。HDG有很多优点,例如:适合复杂几何图形和非一致结构网格;容易获得高阶精度;hp自适应和易实现并行计算。HDG方法是在单元边界上引入一个杂交变量,使得局部解可以定义,最终形成一个只包含所引入的杂交变量的线性系统。而BEM方法对开放域问题有很好的效果,边界积分方程可以自然满足场值在无穷远处的辐射条件。本文的主要思想是通过HDG方法的边界杂交变量与BEM在边界上进行自然耦合,先计算以杂交项为自由度的线性方程组,再通过杂交项的回带求解区域上的场值。与传统DG方法相比它大大减少全局耦合自由度,因此节省了计算机内存和CPU运算时间。文中分别给出了二维情况下HDG与电场积分方程(EFIE)的HDG-EFIE耦合形式,以及HDG与组合场积分方程(CFIE)的HDGCFIE耦合形式。对HDG-CFIE做了适定性分析,对HDG-EFIE给出了具体的离散形式和程序实现步骤。我们对二维的几个经典电磁散射问题进行了数值实验,实验目的是展现HDG-BEM方法的精度和在处理含复杂介质以及求解区域为无限域问题时的优点和适应性。实验数据显示本文的方法有很好的精度和收敛速度。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
有限元与边界元耦合的方法论文参考文献
[1].冯金龙,王宏宏,赵营,王一楠,杜骊刚.航天器结构声振耦合问题的有限元-边界元方法数值仿真研究[J].装备环境工程.2018
[2].孔岩.间断有限元与边界元耦合方法的应用研究[D].电子科技大学.2017
[3].Hassan,Saghi,Mohammad,Javad,Ketabdari.采用耦合有限元、边界元方法的矩形储液舱中液体晃荡数值仿真(英文)[J].JournalofMarineScienceandApplication.2012
[4].高景璐.计算开腔体散射有限元与边界积分对称耦合方法[D].吉林大学.2011
[5].任志文,侯薇,杜林,景晓东.基于有限元/边界元耦合方法的管道进口声传播及声辐射模型[J].航空动力学报.2010
[6].刘晓峰.基于有限元与边界元耦合方法的土动力响应分析[D].武汉理工大学.2006
[7].袁亮,艾国庆,倪樵.用有限元/边界元方法计算U型输流管耦合振动声辐射[C].中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（下）.2005
[8].袁亮,艾国庆,倪樵.用有限元/边界元方法计算U型输流管耦合振动声辐射[C].中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（下）.2005
[9].袁飞.用面向对象方法实现叁维弹性体的有限元与边界元耦合分析[D].重庆大学.2005
[10].何银年.Navier-Stokes方程的有限元边界元耦合方法[J].计算物理.2002