无界空间电磁场数值分析中的有限元法

本文应用逆矢径变换,将延展至无限远处的场域变换到一有限空间内,从而使有限元法的求解过程体现于整个无界空间,实现了有限无法在无界的电、磁场问题分析计算中的应用.并且在特定情况下,还可因变换后场域边界形状的变化进一步简化问题的求解.文中还以无界空间中典型电磁场问题为例证.实例表明,由有限元法与逆矢径变换法相组合构成的本方法简单易行,具有实用价值。     

谐振空腔的电磁散射分析

本文介绍几种分析谐振空腔电磁散射特性的数值方法,并提出一种双正交模分析技术。     

电磁激振器电磁场的有限元仿真分析

以实验室电磁激振器样机为基础,基于电磁场有限元理论,建立了电磁激振器样机的二维电磁场仿真模型,分析了电磁激振器工作时的冲锤受力现象和磁场分布规律,计算得到了磁力线分布、磁感强度分布和运行过程中冲锤受力变化规律等结果,研究了电磁激振器的磁储能和磁共能的能量变化规律,分析了样机模型的磁饱和特性.计算结果表明:电磁场有限元模型能较全面的反应电磁激振器的电磁场特性,为进一步设计研究电磁激振器提供一定的参考.     

二维导体柱电磁散射特性分析

提出了应用有限元法结合吸收边界条件分析二维导体柱的电磁散射特性.首先利用一阶吸收边界条件来截断散射体外的无限区域,然后应用有限元法进行分析,形成矩阵方程,最后应用多波前法求解该方程.作为算例,分别计算了无限长理想导体方柱和圆柱对平面电磁波的雷达散射截面,结果与有关文献一致,数值结果表明了该方法的有效性.     

光栅散射的电磁场计算

本文基于严格的电磁场理论,推导出计算各种材料光栅表面散射问题的新方法。     

二维涂敷导体柱电磁散射特性的有限元分析

本文利用有限元一边界积分方程混合方法计算一个介质涂敷二维导体柱的电磁散射特性。文中利用有限元算法来计算柱体虚构边界内部场,用边界积分方程法计算虚构边界外部场,虚构边界上通过场的连续性耦合,得到一个内部场和边界场解的耦合方程组,从而计算出边界外部任何位置的散射场及雷达散射截面。所得结果与其它文献中的精确结果比较,吻合很好。     

复杂目标电磁散射分析的FEM/PO-PTD方法

采用一种新的混合方法——FEM／PO-PTD法,分析计算带有腔体的电大尺寸复杂目标的电磁散射特性。该方法中,应用矢量有限元法(edge-based FEM)为基本方法,将腔体开口面上的磁场方程作为腔体内问题的边界条件引入泛函,采用物理光学法(PO)和物理绕射理论(PTD)分析电大尺寸规则目标的电磁散射特性。为了验证该方法的准确性,首先将其应用于三维无穷接地开口腔体的电磁散射特性分析,计算结果与有关文献的数据一致性很好。在此基础上,给出了带有不同介质填充腔体和吸波材料涂敷腔体的电大尺寸导体目标雷达散射截面的计算曲线。     

基于电磁多尺度理论的各向异性球体目标散射特性

将无耗各向异性介质重构为电学上的无耗各向同性介质,得到重构目标的散射截面;进而得到主坐标系中无耗各向异性介质球的散射截面,将介质退化到各向同性介质时,各向异性介质球的散射截面与Mie理论完全一致,验证所得结果的正确性.仿真结果表明:散射截面正比于目标介电常数张量的元素且随入射方向的变化而变化,所得结果为复杂形体各向异性介质目标的散射评判提供理论基础.     

正交电磁场中的康普顿与汤姆逊散射

本文讨论了正交电磁场中康普顿和汤姆逊散射。结果表明强电扬的介入会显著地改变这种散射的性质,具体的数值计算表明对于光学厚源,存在一康普顿散射的透明“窗口”,使逃逸出来的光子呈右旋偏振,这可作为未来观测对用康普顿散射解释γ射线爆能谱的一个重要判据。     

各向异性介质覆盖导体柱电磁散射特性的FEM/BEM分析

应用有限元-边界元耦合法计算任意截面形状二维各向异性介质覆盖导体柱的雷达散射截面,对介质柱内、外区域分别应用有限元和边界元法进行分析,然后通过场的连续性进行耦合,形成待求矩阵方程,最后应用内观法结合多波前法求解该方程.作为算例,分别计算了无限长各向同性介质覆盖导体方柱和圆柱在平面电磁波照射下的雷达散射截面,结果与有关文献一致,在此基础上计算了各向异性介质覆盖导体方柱和圆柱的雷达散射截面.     

有限元-边界元耦合法在二维电磁场数值计算中的应用及优化措施

在二维电磁场数值分析中,有限元-边界元耦合法将有限元法与边界元法结合,可以同时发挥两种方法的优势．笔者在介绍有限元-边界元耦合法原理与算法的基础上,分别研究子域逼近有限元法、Mortar元法和并行计算与有限元-边界元耦合法结合使用分别为关心区域相对整体区域尺寸较小、求解区域中包含运动导体和大规模高自由度电磁问题的数值计算提供优化途径．     

凹面体散射近场的有限元—人工透射边界解法

采用有限元－人工透射边界法求出平面波在无限长圆柱上的散射近场,并与解析解进行比较,进而对几种凹面体电磁波散射近场求解。实际应用表明该方法具有图象清楚,过程简单,适应性强等优点,可有效解决分层介质,非均匀介质中各种复杂的散射问题,亦可广泛应用于声波等其他类波的散射问题。     

MODIFIED SPATIAL DECOMPOSITION TECHNIQUE FOR SOLUTION OF LARGE ELECTROMAGNETIC SCATTERING PROBLEMS

IntroductionUsingtheMethodofMoments(MoM)t1)forthescatteringbyelectricallylargebodiesresultsinlargematriceswhichdictateexcessivecomputerstorageandexecutiontime.TheSpatialDecompositionTechnique(SDT)[2jwasproposedtocircumventhighdemandonthecomputerresourcesandalsoreducenumericaldiffculties.ltdividesthescattererintoanarbitrarynumberofNdistinctspatialsubzones'Atthevirtualinterfaceseparatingthetwosubzones,thetangentialvirtualcurrentspnonesideoftheinterfacemustbeequal,butoppositetothetangentialvi…     

一般二维场域中的B样条有限元法

通过矩形域上的B样条插值函数逼近定义于该域内任意子域上的待求函数,并用广义变分原理处理第一类边界条件,本文建立了适合于一般二维区域的B样条有限元法。实例计算表明了该方法的优点和实用价值。     

啮合轮齿接触有限元分析网格自动生成方法

本文把齿轮啮合原理和接触问题有限元建模方法结合起来,提出了一种新的接触有限元网格自动生成算法。这种算法不同于常规的映射函数法和非映射函数法。其特点是可以精确地确定齿面间隙,因此不仅能显著提高效率,而且已成为啮合轮齿接触有限元分析的基本前提。     

开关磁阻电动机电磁场的二维有限元全场域计算与分析

用二维有限元法详细计算了一台１．５ＫＷ开关磁阻电动机电磁场，共进行了８种电流状态下转子在１４种不同位置时共１１２个方案的计算。在此基础上分析了开关磁阻电动机的磁场分布；磁链－电流特性及转矩与功率计算；提供了一整套完整的微机二维有限元计算机电磁场ＦＯＲＴＲＡＮ程序及全场域自动细分；自动旋转场域信息生成程序。     

虎跳峡地区区域构造稳定性数值模拟分析

通过二维有限元对滇西北虎跳峡地区区域构造稳定性进行了系统研究。研究结果表明在现今区域应力场作用下区内不同方向的断裂活动性差异较大：北西向中旬-永胜断裂活动性最强，北东向丽江-小金河断裂次之，近南北向断裂如楚波-白汉场断裂最弱。