边界元法中的基本解代表什么?

计算科学 pde 积分方程
2021-12-06 15:14:56

我从阅读的材料中获得了一些入门知识。当积分方程已经制定时,我觉得边界元法的数值实现部分还可以。但是基本解决方案的概念让我感到困惑。它们在扣除过程中出现在积分方程中。我想知道基本解决方案代表什么?我试图阅读一些关于 bem 的材料,但它们没有帮助。我是 BEM 的初学者,因此我认为我需要一些直观的解释,这是我在书中找不到的。

2个回答

在数学物理的框架中,基本解是无限域对点源的响应。

例如,在静电学中,电势场满足泊松方程 其中是介电常数,是自由电荷密度(即每单位体积的电荷)。如果我们试图获得点电荷处的电势会发生什么?处处为零,除了在点处变为无穷大——即广义函数意义上的狄拉克-δ函数。这个问题的解决方案是众所周知的φ

2φ=ρfϵ0
ϵ0ρfQyρf(x)y库仑势 其中是欧几里得距离。事实上,如果我们取Q/\epsilon_0=1,库仑势与拉普拉斯/泊松方程的基本解相吻合。
φ(r)=14πϵ0Qr
r=xyQ/ϵ0=1

弹性静力学也是如此:基本解(开尔文)是弹性空间对点力的响应;等等其他有趣的方程。

基本解决方案是您要解决的 PDE 的格林函数。