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(shū)解釋了邊界元法(BEM)的理論知識(shí),并將該方法應(yīng)用到以FORTRAN95(該軟件可以免費(fèi)下載)編制的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言中,適用于彈性和塑形從潛在問(wèn)題到靜態(tài)動(dòng)態(tài)問(wèn)題分析;關(guān)于大尺度問(wèn)題提出了采用并行處理硬件以達(dá)到加速收斂的目的;也介紹了一些特別專(zhuān)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(shí)例,因此適合于教學(xué)應(yīng)用。另外本書(shū)介紹了將邊界元法應(yīng)用到工業(yè)問(wèn)題。本書(shū)是為那些想了解邊界元法如何工作,如何解決實(shí)際問(wèn)題的工程師和科研人員設(shè)計(jì)的,內(nèi)容詳盡具體,容易理解。

本書(shū)第一作者Gernot Beer是格拉茨理工大學(xué)結(jié)構(gòu)分析學(xué)院院長(zhǎng)和教授,參與邊界元法的發(fā)展、教學(xué)和應(yīng)用,邊界元法有限元法的耦合研究,并在這些專(zhuān)題上編寫(xiě)了幾本教科書(shū),是商業(yè)軟件BEFE的作者,該軟件的升級(jí)產(chǎn)品BEFE++的研發(fā)部長(zhǎng)。第二作者Ian Smith是曼徹斯特大學(xué)的工程教授,對(duì)廣泛的工程問(wèn)題進(jìn)行咨詢工作,并且在應(yīng)用數(shù)值分析方面編寫(xiě)教科書(shū)。他是Christian Duense 格拉茨理工大學(xué)結(jié)構(gòu)分析學(xué)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(wèn)題中的應(yīng)用。

本書(shū)內(nèi)容包括18章。1.前言;2.程序設(shè)計(jì);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(yīng)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(shí)例;11.多重區(qū)域;12.角問(wèn)題處理和改變尺寸;13.體積力;14.動(dòng)力學(xué)分析;15.非線性問(wèn)題;16. 耦合邊界元/有限元分析;17.工業(yè)應(yīng)用;18.高級(jí)專(zhuān)題。

本書(shū)是作者于2001出版的《邊界元法編程》的續(xù)集,但是本書(shū)涉及的問(wèn)題要比《邊界元法編程》豐富很多,重點(diǎn)解釋了邊界元法的理論和邊界元方法在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的程序編制,理論解釋采用工程方法而不是數(shù)學(xué)方法,因而更容易為工程師和科研人員理解。此外,本書(shū)還介紹了設(shè)置并行程序軟件進(jìn)行計(jì)算,可以在很短的時(shí)間,例如15-30分鐘內(nèi),完成20000單元問(wèn)題的計(jì)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(wú)窮的。

賈紅書(shū) ,博士生

(中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所)

Jia hongshu,Doctoral Candidate

(Technical Institute of Physics and Chemistry,CAS)