含缺陷的超薄多涂层结构应力场的奇异边界法研究

项目名称： 含缺陷的超薄多涂层结构应力场的奇异边界法研究

项目编号： No.11402075

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 谷岩

作者单位： 青岛大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 表面涂层材料以优异的耐高温、耐磨损、耐腐蚀性能，在现代机械加工和国防尖端技术领域得到了广泛的应用。涂层材料的厚度一般在微米甚至纳米级，特殊的几何构造导致传统方法在数值模拟此类问题时常遇到复杂域网格剖分困难、计算量大、奇异与近奇异积分计算和病态稠密矩阵计算不稳定等瓶颈问题。基于申请者近五年的研究工作，本项目拟发展无网格、无数值积分、仅需边界配点的半解析奇异边界法，数值模拟含缺陷(孔洞、夹杂等)超薄多涂层结构的应力分布，重点解决奇异边界法模拟此类问题时涉及到的基本解近奇异性等关键技术难题。此外，结合快速多极算法，发展奇异边界法稠密矩阵方程的快速求解技术，实现快速有效地模拟上百万自由度的大规模多涂层结构问题。目标是发展能够有效模拟含缺陷的超薄多涂层结构应力场的快速多极奇异边界法，为涂层材料的优化设计提供一种新的数值计算方法。

中文关键词： 超薄多涂层；应力分析；近奇异核函数；奇异边界法；无网格法

英文摘要： More and more surface coatings have been designed and utilized in the modern mechanical industry and national defense technology due to its outstanding properties of high temperature, wear and corrosion resistances. However, accurate numerical analysis of

英文关键词： Thin multilayered coating systems；Stress analysis；Nearly singular；Singular boundary method；Meshless method