2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、近年來,隨著計算電磁學的蓬勃發(fā)展,計算電磁學方法不斷的更新,在社會的眾多領(lǐng)域做出了杰出的貢獻,例如在現(xiàn)代無線電通訊、航天航空、超材料、色散媒質(zhì)等領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用和發(fā)展。期間,有關(guān)計算電磁學的學術(shù)項目,學術(shù)實驗室,學術(shù)會議還有相應(yīng)的學術(shù)論文大量的增加。同時,以計算電磁學為基礎(chǔ)的商業(yè)軟件和實際應(yīng)用產(chǎn)品在社會的眾多領(lǐng)域不斷的涌現(xiàn)出來。計算電磁學可以說是取得了很高的成就。計算電磁學算法層出不窮,主要的杰出代表包括:離散麥克斯韋方程的時域有限

2、差分法,離散矢量波動方程的有限元法,離散積分方程的矩量法。
  從1966年到Y(jié)ee網(wǎng)格提出至今,經(jīng)典的時域有限差分法以操作簡單,便于并行,概念清晰,通用性強等優(yōu)點在各個領(lǐng)域得到了很廣泛的運用。經(jīng)典的時域有限差分法最主要有一下有兩大缺點:一,在網(wǎng)格方向上演進,所以在模擬一些不連續(xù)材質(zhì)中存在一定的困難。二,由于各向異性、數(shù)值色散性、數(shù)值穩(wěn)定性的影響,隨著時間的積累時域有限差分法的數(shù)值誤差會越來越大,導(dǎo)致了計算結(jié)果的失真。
  

3、同時,傳統(tǒng)的時域有限差分法必須始終滿足時間和空間上的穩(wěn)定性條件。為了打破傳統(tǒng)穩(wěn)定性條件的約束,實現(xiàn)顯式的高穩(wěn)定,本文采用空間濾波的方法。時域有限差分法在空間頻域上對數(shù)值精度,數(shù)值色散有影響的是在低頻部分,而高頻部分的影響很小,可以忽略不計,所以通過在空間頻域中濾除高頻的部分,只保留低頻部分,這樣可是實現(xiàn)時間步的任意取值,完成顯式的高穩(wěn)定,極大的加快了運行速度和效率,并且不會影響到計算結(jié)果的精確度。
  為了解決上述問題,本文對高穩(wěn)

4、定度的辛時域有限差分法進行了系統(tǒng)研究。辛時域有限差分法依然必須要滿足穩(wěn)定性條件,時間和空間的交替差分依然受到嚴格的限制。本文在時間方向上,通過高階辛積分和濾除空間高次諧波的方法,打破了傳統(tǒng)的穩(wěn)定性條件,實現(xiàn)顯式的高穩(wěn)定,同時能在長期仿真中保持麥克斯韋方程的辛結(jié)構(gòu),極大的提高了運行的效率,大大的縮減了運行時間,并且提高了計算結(jié)果的精度;在空間方向上,采用了高階交錯差分,提高了數(shù)值精度,減小數(shù)值色散;在網(wǎng)格剖分上,采用亞網(wǎng)格模型結(jié)合空間濾波

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