吸收边界条件下弹性波散射的数值模拟

研究了一种非均匀各向同性介质中弹性波传播的数值模拟方法，此方法采用吸收边界算子近似远场条件，应用有限元方法解决了无限边界情况下波的散射，与解析解的比较证明了此方法的可靠性，由于采用的是三角形单元，此方法可灵活运用于具有一般几何形状的散射体和多个放射体情况。此外，此方法可应用于反问题中反演散射体情况。     

弹性波散射的逐次超松驰法

研究非均匀各向同性介质弹性波散射的逐次超松驰计算方法。首先通过波动方程的积分方程形式给出其数值计算的超松弛迭代格式，并在迭代过程中通过最小化目标函数逐步修正超松驰因子以加快迭代收敛的速度。圆柱形散射体散射场数值解与解析解的比较，证明了该方法的正确性。数值结果同时表明，该方法收敛速度比Born方法快得多，并可应用于复杂形状散射体散射场的计算。     

基于波导模式正交的新吸收边界条件

提出了一种可同时吸收波导内行波和雕落波型的新型吸收边界条件。与常规的吸收边界条件相结合，在这种新的吸收边界条件下，可将边界紧置于不连续区附近而保持计算精度，使计算时间和对计算机内存的要求都大大下降。数值计算的例子表明用新的边界条件计算出的结果与用常用吸收边界条件计算出的结果吻合得很好     

基于积分方程方法的弹性波多重散射计算

本文运用积分方程方法,计算了含多个随机分布圆柱或椭圆柱型散射体的随机非均匀介质中相干波的速度和衰减系数,分析了这种介质的频散特性。首先,建立了散射位移场满足的积分方程,并推导了单个圆柱或椭圆柱散射体的散射截面计算公式。接着分析了在含多个随机分布圆柱或椭圆柱型散射体的随机非均匀介质中弹性波的多重散射,给出在统计平均意义下的相干波的波速和衰减系数计算公式。然后进行了编程,给出了一个数值算例,并将计算结果与波函数展开法进行了比较。与波函数展开法相比,积分方程方法对柱型散射体的横截面形状没有限制,适合对非规则截面的柱型散射体进行计算。     

三维层叠微带天线的FDTD模拟(英文)

借助Maxwell方程组,将时域有限差分法应用于实验室研制的新型层叠式微机械微带贴片天线的建模和分析,并根据数值模拟结果讨论了天线的特性参数。根据实际情况,灵活地给出了各边界的近似吸收边界条件,有效地减少了存储空间和计算时间。     

电磁场时域解的差分-谱混合方法

经典的时域有限差分方法由于受到稳定性条件限制,在分析含有细微结构的散射体时,计算代价很高。为克服这一缺陷,提出了一种求电磁问题时域解的差分-谱混合方法。文中采用适当近似,将Maxwell方程中各物理量作周期延拓,利用延拓前后各物理量在第一个周期上保持不变,其频谱由连续谱变为离散谱的特性,将连续谱问题转化为离散谱求解。周期延拓后,空间各点场量的离散谱通过求解频域Maxwell差分方程得到,利用Fourier逆变换导出原问题的时域解。该方法的优点是不受稳定性条件的限制,对处理散射体特征结构尺寸远小于激励源波长的电磁问题明显优于FDTD方法,而且它能处理任何线性色散介质,和完全匹配层边界条件结合使用时不需要额外代码。数值试验表明,该方法实现简单,精度高。     

结合频域有限差分法分析二维柱体电磁散射

引入多波前算法,提出了结合频域有限差分法分析二维柱体的电磁散射问题。数值计算过程中利用Murs二阶吸收边界条件和场平均吸收条件截断网格;作为算例,分析了一无限长理想导体柱对平面电磁波的散射,由于使用了多波前算法求解差分矩阵方程,大大地减少了计算时间,数值结果表明了该方法的有效性。     

二维介质散射的T矩阵方法与解析解的一致性分析

基于H波入射,根据二维介质散射的边界条件,利用二维格林函数的展开式和消光定理,求得T矩阵方法构造方程式;在此基础上,对T矩阵方法的极限问题进行了系统的分析,即当散射体的边界趋于理想圆柱边界时,T矩阵方法实现了由数值解到经典解析解的极限过渡。     

动静叶相互干涉的三维非定常流场数值模拟

将双时间步法应用于叶栅级的全三维黏性非定常数值求解，讨论了分区算法中内边界条件的给定问题，本算法可保证分区边界上具有与内点相同的精度，具有很好的数值稳定性，且通量基本守恒，将该方法应用于具有弯曲导叶的涡轮级的计算可得到典型的非定常流谱，揭示了动静叶之间的相互干涉对叶片气动性能的影响，数值计算结果表明本文给出的算法是合理有效的。     

大尺寸目标散射的Fock/PO解

对阻抗边界条件(IBC)进行了适当的修正,拓宽了其应用的范围。利用修正后的IBC 条件和 Fock 理论以及物理光学(PO)近似,导出了二维大尺寸涂层及无涂层导电目标散射宽度(EW)的计算公式。通过数值计算和比较,Fock/PO 解可以给出令人满意的结果。