Beer

The Boundary Element

Method with Programming

2009

Hardback

ISBN 9783211715741

Gernot Beer 等著

邊界元法是有限元法的一種替代方法,富有吸引力。本書解釋了邊界元法(BEM)的理論知識,并將該方法應用到以FORTRAN95(該軟件可以免費下載)編制的計算機語言中,適用于彈性和塑形從潛在問題到靜態(tài)動態(tài)問題分析;關(guān)于大尺度問題提出了采用并行處理硬件以達到加速收斂的目的;也介紹了一些特別專題,如內(nèi)含物、多相區(qū)和改變幾何尺寸。大多數(shù)篇章都介紹了實例,因此適合于教學應用。另外本書介紹了將邊界元法應用到工業(yè)問題。本書是為那些想了解邊界元法如何工作,如何解決實際問題的工程師和科研人員設(shè)計的,內(nèi)容詳盡具體,容易理解。

本書第一作者Gernot Beer是格拉茨理工大學結(jié)構(gòu)分析學院院長和教授,參與邊界元法的發(fā)展、教學和應用,邊界元法有限元法的耦合研究,并在這些專題上編寫了幾本教科書,是商業(yè)軟件BEFE的作者,該軟件的升級產(chǎn)品BEFE++的研發(fā)部長。第二作者Ian Smith是曼徹斯特大學的工程教授,對廣泛的工程問題進行咨詢工作,并且在應用數(shù)值分析方面編寫教科書。他是Christian Duense 格拉茨理工大學結(jié)構(gòu)分析學院的研究員,自從畢業(yè)后就一直從事邊界元法的研究工作和邊界元法在特殊管道內(nèi)的巖土問題中的應用。

本書內(nèi)容包括18章。1.前言;2.程序設(shè)計;3.離散化和插值法;4.材料建模和基礎(chǔ)解;5.邊界積分方程;6.邊界元方法——數(shù)值應用;7.匯編和求解;8.逐元素技術(shù)和并行程序;9.后處理;10.實例;11.多重區(qū)域;12.角問題處理和改變尺寸;13.體積力;14.動力學分析;15.非線性問題;16. 耦合邊界元/有限元分析;17.工業(yè)應用;18.高級專題。

本書是作者于2001出版的《邊界元法編程》的續(xù)集,但是本書涉及的問題要比《邊界元法編程》豐富很多,重點解釋了邊界元法的理論和邊界元方法在計算機上實現(xiàn)的程序編制,理論解釋采用工程方法而不是數(shù)學方法,因而更容易為工程師和科研人員理解。此外,本書還介紹了設(shè)置并行程序軟件進行計算,可以在很短的時間,例如15-30分鐘內(nèi),完成20000單元問題的計算,并得到有效的結(jié)果。

與有限元方法相比,由于從事邊界元法的工作人員很少,該方法的發(fā)展落后很多,但是邊界元法的魅力是無窮的。

賈紅書 ,博士生

(中國科學院理化技術(shù)研究所)

Jia hongshu,Doctoral Candidate

(Technical Institute of Physics and Chemistry,CAS)