不連續(xù)伽遼金時(shí)域面積分方程方法的研究
本文關(guān)鍵詞:不連續(xù)伽遼金時(shí)域面積分方程方法的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:因?yàn)闀r(shí)域積分方程在計(jì)算寬帶電磁散射問(wèn)題時(shí)有著很大的優(yōu)勢(shì),所以利用時(shí)域積分方程分析各種目標(biāo)的電磁散射問(wèn)題正成為計(jì)算電磁學(xué)領(lǐng)域的重要研究方向。時(shí)間步進(jìn)算法(MOT)是時(shí)域積分方法中的一種,在對(duì)空間進(jìn)行離散時(shí)一般使用RWG基函數(shù),因此只能處理網(wǎng)格共形的問(wèn)題。一旦出現(xiàn)網(wǎng)格非共形的情況,傳統(tǒng)的MOT方法將不再適用。本文將圍繞這個(gè)問(wèn)題展開研究。首先,本文推導(dǎo)了計(jì)算金屬目標(biāo)電磁散射問(wèn)題的時(shí)域積分方程,給出了基于時(shí)間步進(jìn)時(shí)域積分方法的矩陣方程形式,并詳細(xì)介紹了可以處理非共形網(wǎng)格問(wèn)題的不連續(xù)伽遼金方法(Discontinuous Galerkin, DG)的基本原理。然后,本文將DG方法與MOT方法結(jié)合,形成了一種新穎的可以處理非共形網(wǎng)格剖分問(wèn)題的時(shí)域積分方法,這里稱之為DG-TDIE。針對(duì)時(shí)域方法計(jì)算量大、效率低的缺點(diǎn),將時(shí)域平面波算法加入DG-TDIE方法中,大大降低了內(nèi)存消耗和計(jì)算時(shí)間。接著,本文將高階疊層矢量基函數(shù)引入DG-TDIE方法中,在保證計(jì)算精度的同時(shí),降低算法的內(nèi)存消耗。并研究了基于非共形網(wǎng)格剖分的混合階建模技術(shù)。即在不同的剖分區(qū)域采用不同的剖分尺寸并相應(yīng)使用不同階數(shù)的高階基函數(shù)。與傳統(tǒng)的混合階建模技術(shù)不同的是,它在區(qū)域的交界處可以存在非共形的網(wǎng)格,進(jìn)一步提高了高階混合建模的通用性。章節(jié)最后通過(guò)一些數(shù)值算例驗(yàn)證了高階混合建模時(shí)間步進(jìn)時(shí)域積分方程方法的正確性以及優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】:不連續(xù)伽遼金方法(DG) 時(shí)域積分方程 不連續(xù)伽遼金時(shí)域積分方程(DG-TDIE) 非共形網(wǎng)格 高階混合建模
【學(xué)位授予單位】:南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TN011
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 1 緒論7-10
- 1.1 研究背景7
- 1.2 研究歷史及現(xiàn)狀7-9
- 1.3 本文的主要內(nèi)容及安排9-10
- 2 時(shí)間步進(jìn)時(shí)域面積分方程方法基本理論10-18
- 2.1 引言10
- 2.2 時(shí)域積分方程基本理論10-16
- 2.2.1 時(shí)變電磁場(chǎng)基本理論10-11
- 2.2.2 時(shí)變電磁場(chǎng)的邊界條件11-12
- 2.2.3 計(jì)算理想導(dǎo)體的時(shí)域積分方程12-13
- 2.2.4 時(shí)域積分方程的離散13-16
- 2.3 時(shí)域激勵(lì)源設(shè)置及散射場(chǎng)計(jì)算16-17
- 2.4 本章小結(jié)17-18
- 3 時(shí)間步進(jìn)不連續(xù)伽遼金時(shí)域面積分方程方法18-37
- 3.1 引言18
- 3.2 DG-IE基本理論18-20
- 3.2.1 DG-IE電流法向連續(xù)性的分析20
- 3.3 基于時(shí)間步進(jìn)的DG-TDIE方法20-26
- 3.3.1 基于時(shí)間步進(jìn)的DG-TDIE阻抗矩陣的形成21-24
- 3.3.2 DG-TDIE方法的電流法向連續(xù)性條件24-26
- 3.3.3 DG-TDIE方法的弱公式26
- 3.4 時(shí)域平面波加速技術(shù)在DG-TDIE方法中的應(yīng)用26-28
- 3.5 數(shù)值算例分析28-36
- 3.6 本章小結(jié)36-37
- 4 混合高階基函數(shù)在DG-TDIE方法中的應(yīng)用37-58
- 4.1 高階疊層矢量基函數(shù)37-43
- 4.1.1 三角形高階建模與高階基函數(shù)38-40
- 4.1.2 散度共形高階疊層矢量基函數(shù)40-43
- 4.2 基于非共形剖分的混合階疊層矢量基函數(shù)建模分析43-46
- 4.2.1 非共形混合建模43-44
- 4.2.2 非共形混合階建模的電流連續(xù)性處理44-46
- 4.3 Duffy變換處理奇異性46-48
- 4.4 數(shù)值算例分析48-57
- 4.5 本章小結(jié)57-58
- 5 總結(jié)與展望58-59
- 5.1 論文工作總結(jié)58
- 5.2 后續(xù)工作展望58-59
- 致謝59-60
- 參考文獻(xiàn)60-64
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本文關(guān)鍵詞:不連續(xù)伽遼金時(shí)域面積分方程方法的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):466972
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