边界元法(BoundaryElementMethod,BEM)是一种数值计算方法,主要用于求解偏微分方程问题。与有限元法(FEM)不同,边界元法通过将问题从整个求解域转换到边界上进行离散,从而显著降低了问题的维数。这种方法特别适用于无限域或半无限域问题,以及涉及应力集中、裂纹扩展等工程问题。边界元法的基本原理基于格林函数和边界积分方程。首先,通过格林函数将原偏微分方程转化为边界积分方程。然后,对边界进行离散化处理,将积分方程转化为线性代数方程组进行求解。由于只需要在边界上划分单元,边界元法的计算量通常比有限元法小,但在处理非线性或非均匀材料问题时可能面临挑战。边界元法广泛应用于弹性力学、热传导、声学、电磁场等领域,尤其适合处理无限域问题和边界效应显著的情况。
