老规矩,仍然针对软件研发测试工程人员,不会有公式积分,科普性文章。
在数值仿真领域,有限元方法一直是首选,但在一些细分领,其他方法可能更有效,比如有限体积法(FVM)对流体,边界元法(Boundary Element Method)对声,电磁散射。
在2005年关于SCI收录的数值方法统计中,有限元相关文献有66237篇,有限差分19531篇,边界元10126篇。
以声场为例,声音向外传播,作用区间是一个典型的无限范围,如果使用FEM,需要对整个区域划分网格,在三维空间随着计算范围的增大,四面体或者六面体网格数目会急剧增大。而采用BEM,只需要求解声场边界上的数值,大大降低了计算量,提高了计算效率。
边界元方法的核心:是只以边界上的变量为基本变量,求解也是边界变量,场内的未知量可以用公式根据边界变量求出。
BEM 基于解析解,在处理某些特定领域(声场,电磁场,连续介质弹性力等无限域问题)具有精度高,降低维度等特点,同时通过与FEM相结合,能够综合两者的优势,提高计算效率和精度。
前面介绍过声场的控制方程为赫姆霍兹方程,边界元方法的第一步是要将PDE转换为边界积分方程,对于三维空间的方程,需要使用格林函数将体积分转换
在数值仿真领域,有限元方法一直是首选,但在一些细分领,其他方法可能更有效,比如有限体积法(FVM)对流体,边界元法(Boundary Element Method)对声,电磁散射。
在2005年关于SCI收录的数值方法统计中,有限元相关文献有66237篇,有限差分19531篇,边界元10126篇。
以声场为例,声音向外传播,作用区间是一个典型的无限范围,如果使用FEM,需要对整个区域划分网格,在三维空间随着计算范围的增大,四面体或者六面体网格数目会急剧增大。而采用BEM,只需要求解声场边界上的数值,大大降低了计算量,提高了计算效率。
边界元方法的核心:是只以边界上的变量为基本变量,求解也是边界变量,场内的未知量可以用公式根据边界变量求出。
BEM 基于解析解,在处理某些特定领域(声场,电磁场,连续介质弹性力等无限域问题)具有精度高,降低维度等特点,同时通过与FEM相结合,能够综合两者的优势,提高计算效率和精度。
前面介绍过声场的控制方程为赫姆霍兹方程,边界元方法的第一步是要将PDE转换为边界积分方程,对于三维空间的方程,需要使用格林函数将体积分转换
