【摘要】：隨著各種電子和電器設(shè)備在生產(chǎn)和生活中的廣泛使用,環(huán)境電磁暴露日益復(fù)雜。人體在這種環(huán)境中的健康問題引起了公眾的廣泛關(guān)注。復(fù)雜電磁環(huán)境通常包含多個輻射源發(fā)射的各種模式的電磁波,這種多源復(fù)合場引起的生物效應(yīng)是目前生物電磁學(xué)研究的熱點問題之一。多源復(fù)合場的電磁暴露劑量是進行生物效應(yīng)研究的前提和基礎(chǔ)。以往基于單一平面波的電磁暴露劑量研究顯然不能簡單地推廣到這種復(fù)合場上。為此,本文對多源復(fù)合場下的人體電磁暴露模擬展開了研究。本文編寫了一套基于時域差分算法的程序,支持多個波源從任意方向同時輻照人體模型。在此基礎(chǔ)上,詳細地研究了不同入射方向,相位差,以及極化方向的多源復(fù)合場對人體全身平均SAR的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),人體全身平均SAR隨著雙波源之間夾角的減小而增大;波源之間的相位差在波源同向入射時對人體全身平均SAR的影響較大,但在相向入射時影響較小;垂直極化的波源模擬得到的人體全身平均SAR普遍更低。考慮到時域差分算法在實際應(yīng)用過程中的局限性,論文的后半段探索和研究了一些先進算法。主要有以下兩個方面:針對傳統(tǒng)FDTD算法精度限制的問題,我們在PSTD算法基礎(chǔ)上提出了PSTD_TT算法。通過在時域上引入泰勒展開算法,使PSTD算法在時域和空域上達到精度匹配。幾個數(shù)值算例論證了該算法在電磁場領(lǐng)域應(yīng)用的可靠性。針對FDTD算法僅能處理規(guī)則網(wǎng)格的限制,我們探索了處理不規(guī)則網(wǎng)格有優(yōu)勢的DGTD算法,以及簡化質(zhì)量矩陣的近似算法WeightAdjusted。分別從精度,內(nèi)存,性能等角度,比較了Weight-Adjusted算法與MassLumping算法之間的差異。本文的創(chuàng)新點在于編寫了一套支持多源復(fù)合場模擬的程序,研究了不同多源復(fù)合場對人體電磁暴露劑量的影響,并進行了相關(guān)的算法探索。
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R594.8
【圖文】：

圖 1 人體模型（男性左、女性右）Figure 1 Human model（MALE（left），F(xiàn)EMALE（right））考慮人體姿勢帶來的影響，不同的工作生活情景會導(dǎo)致人們不同的姿

圖 2 不同姿勢的人體模型Figure 2 Human model in different postures年齡的因素，人體各個年齡階段的體型與體脂率都可能會引起

【參考文獻】

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本文編號：2726737