本文關(guān)鍵詞：二維純導(dǎo)體高精度電磁散射數(shù)值模擬研究

  更多相關(guān)文章： 隱身 雷達(dá)散射截面 間斷有限元方法 Maxwell方程 非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格 計算流體力學(xué)

【摘要】：隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展,未來戰(zhàn)場的作戰(zhàn)環(huán)境以及作戰(zhàn)方式將變得尤為復(fù)雜。對于未來戰(zhàn)爭格局的變化趨勢,作為一門發(fā)展前景廣闊的新興應(yīng)用科學(xué),隱身技術(shù)的興起擔(dān)負(fù)著至關(guān)重要的作用,因此被譽為當(dāng)今立體化戰(zhàn)爭(即陸、海、空、天、電磁五位一體)中最有效、也是最重要的突防戰(zhàn)術(shù)手段之一。目標(biāo)的雷達(dá)散射截面是用來度量雷達(dá)目標(biāo)對于照射電磁波散射能力的物理量,也是用來衡量目標(biāo)隱身性能的重要指標(biāo)。計算目標(biāo)雷達(dá)散射截面的方法各式各樣,但是,現(xiàn)有的頻域方法以及部分時域方法在解決復(fù)雜物體的電磁散射時,仍會遇到很多困難。通過研究發(fā)現(xiàn)計算流體力學(xué)中的Euler方程與電磁學(xué)中的Maxwell方程有著相同的守恒形式,而且采用間斷有限元方法已經(jīng)在流場問題上得到廣泛的嘗試,因此可以將成熟的技術(shù)應(yīng)用到求解時域Maxwell方程中。本文基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的,采用高階間斷有限元方法離散時域Maxwell方程,非定常時間推進采用四步龍格-庫塔格式。為了加速計算采用網(wǎng)格分區(qū)并行技術(shù)。值得注意的是,文中的物面單元為彎曲單元,最大程度地還原物面的真實性。從圓柱、方柱以及較復(fù)雜的驗證算例的計算結(jié)果中可以看出,當(dāng)采用高階格式時,即使計算域選用非常稀疏的網(wǎng)格也能得到較高精度的數(shù)值結(jié)果。RCS的數(shù)值結(jié)果與精確解的對比表明,計算精度隨著階數(shù)的提高而顯著提高。本文中的方法非常適合復(fù)雜外形的計算并且對網(wǎng)格質(zhì)量的要求很低。
【關(guān)鍵詞】：隱身 雷達(dá)散射截面 間斷有限元方法 Maxwell方程 非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格 計算流體力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O241.82
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 引言11-17
• 1.1 現(xiàn)代隱身技術(shù)背景介紹11-13
• 1.2 目標(biāo)的雷達(dá)散射截面13-16
• 1.3 本文主要內(nèi)容16-17
• 第二章 RCS計算方法17-35
• 2.1 頻域法17-25
• 2.1.1 低頻區(qū)（l＜λ）18
• 2.1.2 諧振區(qū)（l≈λ）18-19
• 2.1.3 高頻區(qū)（l≥λ）19-25
• 2.2 時域法25-35
• 2.2.1 有限元法25-26
• 2.2.2 時域有限差分法26-29
• 2.2.3 時域有限體積法29
• 2.2.4 間斷有限元法29-35
• 第三章 麥克斯韋方程組35-43
• 3.1 麥克斯韋方程組35-39
• 3.2 麥克斯韋方程組守恒形式39-41
• 3.3 入射波類型41-43
• 3.3.1 TM（Transverse Magnetic）波41
• 3.3.2 TE（Transverse Electric）波41-43
• 第四章 間斷有限元法的數(shù)值模擬43-52
• 4.1 控制方程43
• 4.2 間斷有限元數(shù)值離散43-44
• 4.3 幾何映射44-47
• 4.4 邊界條件47-48
• 4.5 時間迭代48-49
• 4.6 并行技術(shù)49-52
• 4.6.1 并行技術(shù)基本結(jié)構(gòu)49-50
• 4.6.2 網(wǎng)格分區(qū)和預(yù)處理50-51
• 4.6.3 并行分區(qū)邊界處理51-52
• 第五章 數(shù)值結(jié)果52-64
• 5.1 金屬圓柱RCS計算52-55
• 5.2 金屬方柱RCS計算55-57
• 5.3 復(fù)雜外形RCS計算57-64
• 5.3.1 帶鼓包NACA0012翼型57-59
• 5.3.2 NACA0012雙翼型59-61
• 5.3.3 多段翼61-64
• 第六章 總結(jié)與展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70-71
• 致謝71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 呂宏強;徐伊達(dá);高煜X;邊樂超;;Maxwell方程的高階間斷有限元數(shù)值解法[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報;2014年06期

2 廉西猛;張睿璇;;地震波動方程的局部間斷有限元方法數(shù)值模擬[J];地球物理學(xué)報;2013年10期

3 高煜X;陳紅全;;基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格格點FVTD算法的電磁散射模擬[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報;2013年03期

4 夏軼棟;伍貽兆;呂宏強;宋江勇;;高階間斷有限元法的并行計算研究[J];空氣動力學(xué)學(xué)報;2011年05期

5 呂宏強;伍貽兆;周春華;田書玲;;稀疏非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上的亞聲速流高精度數(shù)值模擬[J];航空學(xué)報;2009年02期

6 賀立新;張來平;張涵信;;任意單元間斷Galerkin有限元計算方法研究[J];空氣動力學(xué)學(xué)報;2007年02期

7 賀立新;張來平;張涵信;;間斷Galerkin有限元和有限體積混合計算方法研究[J];力學(xué)學(xué)報;2007年01期

8 蔚喜軍,周鐵;流體力學(xué)方程的間斷有限元方法[J];計算物理;2005年02期

，

本文編號：1094394