| 庞林,林皋,张勇,王峰,李建波.热传导问题的比例边界等几何分析[J].计算力学学报,2016,33(6):807~812 |
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| 热传导问题的比例边界等几何分析 |
| Scaled boundary isogeometric analysis of heat transfer problems |
| 投稿时间：2015-08-21 修订日期：2015-11-26 |
| DOI：10.7511/jslx201606001 |
| 中文关键词: 比例边界有限元 等几何分析 比例边界等几何分析 热传导 保型细分 |
| 英文关键词:SBFEM isogeometric analysis SBIGA heat transfer geometry invariable subdivision |
| 基金项目:国家自然科学基金委创新研究群体基金（51421064）；国家自然科学基金（51138001）；中央高校基本科研业务费专项资金（DUT13LK16）资助项目. |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 庞林 | 大连理工大学 海岸与近海工程国家重点实验室, 大连 116024
大连理工大学 建设工程学部 水利工程学院, 工程抗震研究所, 大连 116024 | panglin1989@hotmail.com | | 林皋 | 大连理工大学 海岸与近海工程国家重点实验室, 大连 116024
大连理工大学 建设工程学部 水利工程学院, 工程抗震研究所, 大连 116024 | | | 张勇 | 核能安全技术研究所, 合肥 230031 | | | 王峰 | 大连理工大学 海岸与近海工程国家重点实验室, 大连 116024
大连理工大学 建设工程学部 水利工程学院, 工程抗震研究所, 大连 116024 | | | 李建波 | 大连理工大学 海岸与近海工程国家重点实验室, 大连 116024
大连理工大学 建设工程学部 水利工程学院, 工程抗震研究所, 大连 116024 | |
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| 中文摘要: |
| 提出比例边界等几何分析SBIGA（Scaled Boundary IsoGeometric Analysis）方法来求解热传导问题。SBIGA兼具比例边界有限元和等几何分析的优势，特别适用于求解包含无限域和奇异物理场的问题。该方法造型十分方便，在径向具有半解析性质，仅需在计算域边界上用NURBS基函数自然离散，为实现CAD/CAE无缝融合提供了新的途径，大大节约前处理和计算耗时。此外，SBIGA无需进一步与CAD系统数据交换就可以保型细分。三个基准算例证明了其在热传导分析中的有效性。与传统比例边界有限元相比，SBIGA模型消除了几何模型误差，并显示出更高的计算精度和收敛速度。 |
| 英文摘要: |
| The SBIGA (Scaled Boundary Isogeometric Analysis) method is proposed to solve heat transfer problems in this paper.Both the advantages of SBFEM (Scaled Boundary Finite Element Method) and IGA (IsoGeometric Analysis) are inherited in SBIGA.It is ideally suited to solve problems containing infinite domain and singular physical fields.As only the boundaries of the computational domain are naturally discretized by NURBS basis functions,the proposed approach is very convenient in modeling.And,the solutions along the radial direction is obtained analytically.It provides a novel way to realize the seamless integration in CAD/CAE and makes great reduction of time consuming in pre-processing and calculation.In addition,geometry invariability refinement is carried out without further communication with the CAD system in SBIGA.Three benchmark examples demonstrate its effectiveness in heat transfer problems.Compared with traditional SBFEM,the geometric error is eliminated in the SBIGA model.Higher accuracy and faster convergence rate is exhibited in the numerical examples. |
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