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Closed Form Integration of Singular and Hypersingular Integrals in 3D BEM Formulations for Heat ConductionIntegración en forma cerrada de integrales singulares e hipersingulares en formulaciones BEM 3D para conducción de calor

Resumen

La evaluación de las integrales singulares e hipersingulares que aparecen en las formulaciones de elementos de contorno tridimensionales para la difusión de calor, en el dominio de la frecuencia, se presenta en forma analítica. Esto mejora la eficiencia y precisión computacional. Para verificar las soluciones de las integrales singulares se utilizan integraciones numéricas mediante técnicas existentes basadas en esquemas de integración gaussiana estándar que incorporan una enorme cantidad de puntos de muestreo. En el caso de las integrales hipersingulares, la comparación se evalúa haciendo uso de una solución analítica válida para dominios circulares, combinada con un esquema de integración gaussiano estándar para el resto del dominio del elemento límite. A continuación, se derivan soluciones de forma cerrada para inclusiones cilíndricas (con temperaturas nulas y flujos de calor nulos prescritos en la frontera) y se utilizan para validar las formulaciones tridimensionales de los elementos de contorno.

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