二维非连续边界元分析积分计算的精确表达式

以二维弹性力学问题为研究对象，采用线性非连续元离散边界积分方程，给出了系数矩阵计算的精确表达式，对二维弹性力学问题进行了数值计算，对非连续边界元配位点对计算结果精度的影响进行了讨论，结果表明准奇异积分计算是配位点影响计算结构精度的主要因素。     

二维位势问题中边界点位势法向导数的一种精确积分解法

通过将内点位势梯度积分方程中的内点移至边界，并利用方向导数公式，推导出了一种求解边界点位势法向导数的积分方程，并以二维位势问题为例，给出了用非连续线性边界元离散这一积分方程时积分计算的精确表达式，用两个数值算例验证了这一精确积分表达式的正确性和精确性。     

一种求解平面热传导反问题的新型无网格方法

平均源边界点法(average source boundary node method,ASBNM)是一种新型无网格方法。采用该方法可避免边界元方法中的强弱奇异积分计算,克服了基本解法中的虚假边界问题。首次采用平均源边界点法与截断奇异值分解(TSVD)和Tikhonov正则化技术相结合模拟平面热传导Cauchy反问题,通过广义交叉校验准则(GCV)来确定正则化参数。提出的无网格方法基于一种完全规则化边界积分方程,通过加减去奇异和平均积分的思想,消除了基本解的源点奇异性,具有无网格、无积分、仅需边界离散、半解析的特性。3个典型数值算例的结果表明:该方法在求解平面热传导反问题时具有简单、精确、稳定的优势,即使边界数据噪音水平达到5%,仍可获得高精度的数值解,对平面热传导反问题的研究具有参考意义,并拓展了平均源边界点法的应用领域。     

三维边界多域缩聚法分析

采用超参非连续边界元用积分方程及三角极坐标变换方法处理奇异积分。将超参非连元应用于多域边界元法分析，解决了自由度约束问题，提出了二次缩聚的概念，提高了我域缩聚边界元法的求解效率。     

考虑体力的轴对称弹性问题杂交基本解有限元法

针对含体力轴对称弹性问题中精确解求解困难、传统有限元网格畸变免疫性差以及复杂问题网格密度大等问题，课题组提出了一种杂交Trefftz基本解有限元计算格式。在数值求解过程中，体力项的存在，会导致单元刚度方程涉及域积分，从而使杂交基本解有限元法只含边界积分的优势消失且计算效率降低。为保持该有限元法的优势和计算效率，可将问题的全解分为齐次解和特解2部分求解，来达到消除域积分的目的。[JP2]对不同计算方法下得到结果进行对比，表明该方法准确、高效，对网格畸变有良好的免疫性。该有限元模型能更好地适用于对含体力轴对称弹性问题的数值求解。     

二维Helmholtz方程的边界点解法

针对二维Helmholtz方程的混合边值求解问题,采用边界点方法(boundary node method),在直接边界积分方程的基础上,建立了求解Helmholtz方程边值问题的正则化形式,有效地避免了强奇异积分的计算,并且推导了弱奇异积分的计算公式。两个数值算例表明本方法可取得较高的可行性和有效性。     

边界元——有限元耦合方法分析

本文对边界元－有限元耦合方法分析二维弹性力学问题进行了探讨。采用非连续元离散边界积分方程，解决了耦合分析中的自由度约束问题。给出了利用非连续元实现边界元－有限元耦合的具体步骤。数值算例表明了本文方法的有效性。     

平板非稳态导热逆问题的近似解

对一维物体非稳态加热或冷却的表面温度的计算进行了研究，在增加一个参数的基础上，采用积分求解的方法，获得了一个近似解，此解不仅表达式简单，便于应用，而且具有较高的准确度，该表达式还可方便地应用于变异热系数的场合。     

流—固耦合问题边界元—有限元耦合方法分析

利用边界元－有限元耦合方法对流－固耦合振动问题进行了分析，假设流体控制方程为Ｌａｐｌａｃｅ方程，利用非连续边界元对流体域进行离散，从而有铲地解决了边界元分析中的“角点效应”问题。固体以平面梁为模型，采用有限元进行离散，对非连续边界元和有限元的耦合问题进行了分析，通过对悬臂梁在一侧受液体作用时的瞬态响应分析的数值解同解析解的比较，表明了本文所给方法的有效性，同时为利用边界元－有限元耦合方法对流－固耦     

几类可积的常微分方程的求解定理

文中利用常数变易法给出了含分段连续函数的常微分方程初值问题的求解定理，提出了可用交变量位置法，求解常微分方程的类型，得以解的积分表达式；最后借助积分因子法，论述了Ｌａｇｒａｎｇｅ－ＤＡｌｅｍｂｅｒｔ型常微分方程的可积性，并获得参数式通积分的表达式。     

水力旋流器流场动力学模型的李群分析法

对于水介质旋流器内部单相液体湍流动力学模型,从Navier-Stokes方程组出发,得出了柱坐标形式的速度和压力场控制方程模型。应用李群分析方法,推导出系统常微分方程的允许无穷小对称性和首次积分,更重要的是给出了详细的解析表达式和性质讨论。研究发现旋流器湍流切向速度随半径减小而增大,呈自由涡流特征,同一截面处压力随半径增大而变大。研究结果为考虑边界和初始条件的湍流精确解析解提供了有效途径,也为湍流模型各种数值算法提供了验证。     

压力容器及管道环向表面裂纹复合加载下的延性断裂评定

基于简单拉伸下的J积分全塑性解，建立了环向表面裂纹在拉伸、弯曲复合加载下的J积分近似表达式，表达式简捷明确，完全满足了工程评定的精度要求．文中还结合塑性失稳准则，建立了G因子表范例，使延性断裂评定更易于实现规范化．     

半无限平面压电双材料中导电界面边裂纹与螺位错的相互作用

研究了半无限大压电双材料中导电界面边裂纹与螺位错之间的相互作用问题。首先利用无限大压电双材料的位错解和扰动的概念，推导了具有导电边界半无限大压电双材料的位错解，然后使用保角变换方法，得到了含有限长导电界面边裂纹半无限大压电双材料的位错解。基于所得到的解，给出了应力强度因子和作用在位错上的像力的显函表达式，并通过数值算例分析了相互作用机理。     

子矩阵约束下矩阵方程XA=B的对称非负定解

利用矩阵的广义逆及奇异值分解 ,给出了子矩阵约束下线性矩阵方程XA =B有对称非负定解的充分必要条件 ,并在有解时 ,给出了相应解的一般表达式     

微分方程解的存在定理及稳定性

前言:对一个微分方程以及方程组积分的基本问题乃是寻求所有解并研究它的性质。 如果能将所有解用初等函数表示,那么研究解的性质不会出现大的困难,但这种情况是极少的。有些方程能够求积,即将给出的微分方程化为初等函数不定积分的计算,但这种方程遇到的也相当少,这种方程最常见的类型我们已研究过。 在一般情况下微分方程不能求积,那时采用逼近法积分,通常求满足某些补充条件的解,即解柯西问题或极限(边界)问题。 如果解柯西问题,即寻求满足初始条件的解,仅当我们事先知道满足给定初值条件的解在我们关心的自变量变化的区域内存在并且有定义时,在这种情况用逼近法才能够给出微分方程所求解的真实表达式。 我们将阐明柯西问题解存在的三个基本定理:皮卡尔定理,柯西定理以及皮亚拿定理,通常给微分方程加上相应的基本条件。其中的两个(皮卡尔定理和柯西定理)不仅确立满足给定的初始条件的解存在而且唯一。这些存在与唯一性定理对所有自然科学有原则意义,因为它们确立了某种现象,按它微分的性质和初始数据,保证求得完全确定的规律性。因为许多自然现象它对应的规律可借助于微分方程来表示,所以这点特别重要。     

有限宽裂纹板受一对集中剪力时弹塑性解

针对运用断裂力学传统方法进行裂纹尖端的弹塑性应力场分析均为小范围塑性区的假定，不能准确反映塑性区应力情况的问题，利用裂纹线场分析方法，对理想弹塑性材料的有限宽平面板在裂纹面受到一对集中剪力作用时裂纹线附近的应力场及弹塑性边界进行了分析。不采用小范围塑性区的假设，直接通过将裂纹线附近弹塑性边界上弹性应力场与塑性应力场的匹配，获得了裂纹线附近弹塑性应力场的解析解以及弹塑性边界上单位法向量的表达式。用裂纹线分析方法可以准确地反映裂纹附近的弹塑性应力分布，该种方法的应用将成为断裂力学的一个重要发展方向，对石油天然气构造应力分析、材料力学分析具有参考价值。     

库仑校正因子近似处理的比较

通过与精确计算值进行比较，针对负电粒子与核的弱相互作用．讨论了库仑校正因子的几种近似表达式的近似程度，指出各近似表达式的适用范围。     

各向异性材料Ⅲ型裂纹问题的基本解

研究集中力作用下各向异性材料的Ⅲ型裂纹问题。应用解析延拓方法和扰动的概念，推导了位移和应力的解析表达式，给出了应力强度因子的基本解。正交各向异性和各向同性材料的应力强度因子均为本文的物例。     

解一元线性同余式组的一个简便方法

著名的孙子定理给出了一类一元线性同余式组的解的一个表达式，本文将给出它的另一个更便于求解的解的表达式。     

一种新型并联机床的奇异位形解析

提出了一种以空间三自由度并联机构作为主进给机构的并联机床新结构。建立了并联机床主进给机构位置分析的输入输出方程,推导了奇异位形判别的解析表达式。该判别式在形式上为多项式代数方程,在推导过程中引入数值-符号处理技术,得到了多项式代数方程中每一系数元素的数值-符号形式的解析表达式。主进给机构的奇异位形的集合为参数空间的曲面片,得到了奇异曲面方程及奇异曲面的截面曲线图,给出了奇异位形分析计算的数值实例