【摘 要】
：
本文提出并实现了一种高效的基于区域分解技术的合元极预处理算法.此预处理算法采用吸收边界来近似积分方程截断边界,并将有限元撕接区域分解技术应用于预处理矩阵的求解过程.针对有限元撕接区域分解技术最终形成的关于二维交界面问题的矩阵方程性态好,迭代求解快的特点,提出了一种内外迭代算法.在每一次外迭代中,残差矢量作为预处理的有限元-吸收边界的右端激励,通过有限元区域分解技术实现预处理后残差的快速迭代求解.数
【机 构】
：
北京理工大学信息与电子学院电磁仿真中心,北京10081
论文部分内容阅读
本文提出并实现了一种高效的基于区域分解技术的合元极预处理算法.此预处理算法采用吸收边界来近似积分方程截断边界,并将有限元撕接区域分解技术应用于预处理矩阵的求解过程.针对有限元撕接区域分解技术最终形成的关于二维交界面问题的矩阵方程性态好,迭代求解快的特点,提出了一种内外迭代算法.在每一次外迭代中,残差矢量作为预处理的有限元-吸收边界的右端激励,通过有限元区域分解技术实现预处理后残差的快速迭代求解.数值实验证实了此预处理的合元极算法具有高效性与精确性,对于电大、无耗二维周期性结构,例如天线阵列等问题具有很好的数值扩展性,具有极强的计算能力.
其他文献
本文研究微纳尺寸结构的精确电磁模拟.通过分离电荷和电流建立的增广型电场积分方程,可以克服传统电场积分方程的低频崩溃问题.但通过研究增广电场积分方程的矩阵性态,发现其在微纳尺寸模拟时的不稳定性.本文提出一种基于几何尺度归一化的改进型增广电场积分方程.数值结果验证了本文方法的正确性和通用性.
衍射高斯波束分析方法由于采用几何光学计算极大提高了计算速度,同时利用衍射来补充结果保证了计算精度.但是传统DGBA算法只能对二维对称结构进行建模,这是相较GRASP分析的一大缺陷.本文提出一种新的DGBA建模方法,使其能够实现三维衍射高斯波束的分析.文章末尾验证了这种建模方法的精度.三维DGBA建模方法解决了原始DGBA算法无法处理三维结构的问题，同时在计算时间相比物理光学法有优势的情况下精度也得
研究了在共享内存式计算机架构下,基于OpenMP及VALU硬件加速的多层快速多极子的混合并行算法.着重讨论了多层快速多极子并行程序设计中的几个关键问题,并详细分析了混合并行计算中的关键点.针对一些典型散射目标,给出了由混合并行程序得到的雷达散射截面数值结果.通过对计算数据的对比分析,得到具有实际指导意义的相关结论.
本文提出了分裂时间步下的双线性变换技术.这种新的双线性变换可通过Z变换技术,用于加载集总网络的扩展无条件稳定算法的研究,为FDTD算法分析复杂的集总网络提供了另一个指导思想.为了验证该双线性变换技术能用于扩展无条件文件稳定算法的可行性,文章基于该变换分析了扩展ADI-FDTD算法,并用这种分析方法计算了具体的实例.从算法的计算结果可知,分裂时间步下的双线性变换技术可用于扩展ADI-FDTD算法中.
超宽带(UWB)天线在引入陷波结构之后,会对信号传输造成一定程度的失真,导致振铃现象产生.本文从UWB天线使用不同技术引入陷波结构的角度出发,研究和分析不同陷波技术对UWB信号瞬时响应的同极化方向电场分量的影响,结果表明陷波UWB天线仍然能够很好地进行UWB脉冲信号传输.
本文分析了场均匀化理论在分析人工电磁材料特性时的应用,目前场均匀化理论主要采用面积分和体积分等方法研究人工电磁材料的有效电磁参数.本文先利用场均匀化方法对周期单元进行分析,然后再将Maxwell Garnett公式所得结果加以对照,以验证场均匀化方法的正确,并最后对均匀化方法的局限性进行分析.
本文应用精确子全域基函数法分析平面天线阵列.应用传统矩量法和直接法分析电磁问题时,内存需求和CPU时间分别是O(N2)和O(N3),其中N是未知量数目.与传统矩量法向此,精确子全域基函数法的优势是内存需求和CPU时间能同时大大降低.为验证子全域基函数法的精度,给出了蝶形偶板子阵列算例.
本文提出一种基于skeleton的快速扫角的算法,能有效地计算二维(2D)电大复杂目标的单站雷达散射截面(RCS).算法首先针对不同入射波对应的右端项(RHSs),构成一个激励矩阵.然后将interpolative decomposition(ID)技术应用到激励矩阵用来选取对应的skeleton入射波的方向.在采用快速算法得到skeleton入射波对应的解之后,所要求解的角响应可以通过skele
一个新的效率改进的分歧及其分歧属性保存的ADI-FDTD方法介绍。效率改进的方法被证明是分析保留预期的分歧自由财产而与原来保存的比较有分歧的ADI-FDTD方法减少了约41.7％的浮点操作数。数值算例验证了理论证明。
本文提出一种基于极化率分段线性技术的递归时域有限差分方法,并将其应用于雷电磁脉冲与具有多项Cole-Cole色散特性的人体组织相互作用仿真计算.文章首先推导了迭代公式,并通过计算平板组织的反射/透射系数验证了算法的精度.然后将该算法应用于低频雷电磁脉冲与人体组织相互作用时的电流和衰减计算.该算法对分析雷电磁脉冲对人体安全评估的具有较好的理论指导意义.