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在电磁工程问题中经常会遇到需要局部修改一个或一些电小结构的情况,每修改一次传统的电磁数值方法都需要重新计算,结果计算机资源被大量消耗,计算效率低下。如何利用没有改变部分的计算信息来进行后面多次修改过程中的电磁计算是减少冗余计算中急待解决的问题。本文针对电磁散射计算中目标结构多次局部变化的场景,基于本课题组的SMWA(Sherman-Morrison-Woodbury Algorithm)算法研究基础,在局部变化求解算法方面进行进一步的研究。 主要研究工作如下: 1.减法式局部变化求解算法。减法式局部变化求解算法解决的问题是不变的电大母体结构减去不同自由体(即电小结构)过程中的电磁散射。在减法式局部变化求解中只需要计算一次母体阻抗矩阵的逆矩阵,其后每一次结构的微小调整都能利用第一次母体阻抗矩阵的求逆信息表示出来,进而提高了计算效率。 2.加减混合局部变化求解算法。将加法式局部变化求解和减法式局部变化求解结合在一起形成了一个通用的算法,可以实现母体结构减去任意次自由体再加上任意次自由体后的快速电磁散射计算。在加减混合的局部变化求解算法中,减法式局部变化后的计算结果作为中间信息被之后的加法式局部变化求解算法所用,省却了加法式局部变化求解算法母体阻抗矩阵求逆的过程,加速了计算时间。实现了将加减混合局部变化求解算法应用到求解金属介质混合目标的电磁散射中。 3.SMWA算法应用到求解金属介质混合目标的电磁散射。矩量法在求解电大目标方面的局限性促进了加速算法的研究,SMWA算法将一个阻抗矩阵转化为几个块对角矩阵相乘的形式,每个块对角矩阵都有特殊的结构,其逆矩阵可以快速求得。 4.SMWA和局部变化求解算法混合。局部变化求解算法需要计算母体阻抗矩阵的逆矩阵,将SMWA算法应用到母体阻抗矩阵的求逆过程中,相比局部变化求解算法,SMWA与局部变化求解算法的混合算法进一步提高了计算效率,节约了内存。