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合肥工業大學在邊界元法數值模擬研究中取得系列新進展

研發快訊 2026年07月09日 08:52:01來源：合肥工業大學 12590

摘要近日，我校土木與水利工程學院余波教授團隊在邊界元法數值模擬研究中取得系列新進展。

　　【儀表網研發快訊】近日，我校土木與水利工程學院余波教授團隊在邊界元法數值模擬研究中取得系列新進展，相關成果分別在計算力學領域著名期刊Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering、Engineering Analysis with Boundary Elements和Computer Physics Communications發表。

　　經典邊界元法在求解功能梯度材料瞬態傳熱問題時，由于無法獲得對應問題的解析基本解，在邊界積分方程中會出現多類域積分。為保持邊界元法的降維優勢，必須對域積分進行轉換或直接計算。針對這一難題，團隊提出了變系數域積分轉換的比例坐標變換邊界元法(SCTBEM)。相關研究論文“A novel SCTBEM with inversion-free Padé series expansion for 3D transient heat transfer analysis in FGMs”發表于Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering，合肥工業大學為第一完成單位和通訊單位，荊瑞江博士生為論文第一作者，余波教授為論文通訊作者。

　　針對邊界元法因系數矩陣稠密而難以求解大規模問題這一難題，團隊提出快速多極-比例坐標變換邊界元法(FM-SCTBEM)，將快速多極方法場源分離的思想從邊界積分拓展到域積分，實現普通計算機上數百萬量級自由度問題的求解。相關研究論文“FM-SCTBEM: A Fast Multipole Scaled Coordinate Transformation BEM with Domain Integrals for Large-Scale Heat Transfer Problems”發表于Engineering Analysis with Boundary Elements，合肥工業大學為第一完成單位和通訊單位，荊瑞江博士生為論文第一作者，余波教授為論文通訊作者。

　　近年來，該科研團隊持續聚焦邊界元法高性能計算這項基礎研究，自2024年余波教授等提出比例坐標變換邊界元法，并在線發表了高效的求解三維位勢問題的99行MATLAB程序以來，SCTBEM受到了同行的重點關注，有效促進了邊界元法數值仿真的交流。相關研究論文“SCTBEM: A scaled coordinate transformation boundary element method with 99-line MATLAB code for solving Poisson's equation”發表于Computer Physics Communications，合肥工業大學為第一完成單位和通訊單位，余波教授為論文第一作者和通訊作者，荊瑞江博士生為論文第二作者。

　　引用：我校在邊界元法數值模擬研究中取得系列新進展-合肥工業大學【引用時間：2026年7月9日】

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