The Inclusion-Based Boundary Element Method (iBEM)

روش عنصر مرزی مبتنی بر گنجاندن (iBEM) یک روش عددی ابتکاری برای مطالعه رفتار چند فیزیکی و مکانیکی مواد کامپوزیتی، کشش خطی، جریان پتانسیل یا استوکس است. دینامیک سیالات. این ایده‌های اساسی روش گنجاندن معادل اشلبی (EIM) در میکرومکانیک کلاسیک و روش عنصر مرزی (BEM) در مکانیک محاسباتی را ترکیب می‌کند.

این کتاب با توضیح کاربرد و گسترش EIM از مسائل الاستیک به سیال استوکس و مشکلات جریان بالقوه برای یک سیستم مواد چند فازی در حوزه بی‌نهایت آغاز می‌شود. همچنین نشان می‌دهد که چگونه تغییر تابع Green برای راه‌حل‌های دامنه نامتناهی به راه‌حل‌های دامنه نیمه نامتناهی به این روش اجازه می‌دهد تا مسائل حوزه نیمه نامتناهی را حل کند. بررسی کامل برهمکنش ذره-ذره و برهمکنش مرزی ذره، محدودیت های میکرومکانیک کلاسیک مبتنی بر حل اشلبی را برای یک ذره جاسازی شده در حوزه نامتناهی آشکار می کند و ضرورت در نظر گرفتن برهمکنش های ذره و اثرات مرزی را برای یک کامپوزیت حاوی یک ذره نشان می دهد. کسر حجم نسبتاً بالایی از مواد پراکنده.

شروع با پوشش دادن اصول مورد نیاز برای درک روش و ادامه به توصیف هر چیزی که برای اعمال آن در زمینه‌های مختلف عملی نیاز است، این کتاب راهنمای ایده آلی برای این روش عددی نوآورانه برای دانشجویان، محققان و مهندسان است.

The Inclusion-Based Boundary Element Method (iBEM) is an innovative numerical method for the study of the multi-physical and mechanical behaviour of composite materials, linear elasticity, potential flow or Stokes fluid dynamics. It combines the basic ideas of Eshelby’s Equivalent Inclusion Method (EIM) in classic micromechanics and the Boundary Element Method (BEM) in computational mechanics.

The book starts by explaining the application and extension of the EIM from elastic problems to the Stokes fluid, and potential flow problems for a multiphase material system in the infinite domain. It also shows how switching the Green’s function for infinite domain solutions to semi-infinite domain solutions allows this method to solve semi-infinite domain problems. A thorough examination of particle-particle interaction and particle-boundary interaction exposes the limitation of the classic micromechanics based on Eshelby’s solution for one particle embedded in the infinite domain, and demonstrates the necessity to consider the particle interactions and boundary effects for a composite containing a fairly high volume fraction of the dispersed materials.

Starting by covering the fundamentals required to understand the method and going on to describe everything needed to apply it to a variety of practical contexts, this book is the ideal guide to this innovative numerical method for students, researchers, and engineers.