基于Z变换在平板透镜成像中的FDTD分析

文章研究了分析双负媒质平板成像规律的一种方法,双负介质的介电系数和磁导系数均为频率的函数,使本构关系在时域成为卷积关系,这就给应用时域有限差分(FDTD)方法计算双负媒质平板中波的散射和传播带来困难;因此将Z变换理论应用到双负媒质中的FDTD计算当中,对麦克斯韦方程做了修改,使得FDTD计算式独立于双负媒质函数,并给出双负媒质中与频率有关的FDTD表达式;数值仿真了电磁波与双负媒质平板的相互作用,详细讨论了双负媒质平板透镜成像理论,并提出了一种球差更小的平板透镜系统.     

包含多孔媒质的柱状复合结构中轴对称声导波

利用Ｂｉｏｔ多孔媒质声学理论及多孔媒质界面边界条件，导出了包含多孔媒质的柱状复合结构中轴对称声导波的广义色散方程，考察了流体和多孔媒质界面状况及多孔媒质中慢纵波对轴对称声导波色散特性的影响．数值计算了包含多孔媒质的柱状复合结构中低阶轴对称声导波模式相速度与多孔媒质层的孔隙度和厚度之间的关系     

柱状多孔媒质结构中声导波

根据Ｂｉｏｔ多孔媒质声学理论及多孔媒质界面边界条件,导出了腔内为流体的柱状多孔媒质结构中任意周向波数声导波的广义色散方程。数值计算了其中轴对称和非轴对称声导波的色散特性,考察了流体多孔媒质界面特性及多孔媒质中慢纵波对声导波色散特性的影响。结果表明,利用Ｂｉｏｔ多孔媒质声传播模型和多孔媒质界面边界条件,可以求得柱状多孔媒质结构中任意周向波数声导波的色散特性     

Z变换应用于色散媒质FDTD计算的研究

时域有限差分（FDTD）方法是计算时域电磁散射和辐射的一种简单有效的方法,仅通过一次运算就可得到系统的宽频带信息,因此被广泛应用于求解电磁场问题．但在使用FDTD计算和仿真电磁波在色散媒质中传播特性的时候,由于介电参数的复杂性,往往给计算带来一些困难,因此将Z变换理论应用到色散媒质中的FDTD计算当中,对麦克斯韦方程做了修改,使得FDTD计算式独立于色散媒质函数,并给出色散媒质中与频率有关的FDTD表达式,仿真了二维情况下电磁波在自由空间和色散媒质中的传播．此方法具有计算量小、实现简单等优点．     

等离子体涂覆导弹的电磁散射特性分析

研究了涂覆导弹的隐身特性,分析了等离子参数选取对隐身特性的影响。利用媒质参数〖AKε～D〗(ω)的Debye方程与时域场量间的关系式,将移位算子法应用到色散媒质中的FDTD计算当中,对麦克斯韦方程作了修改,并给出了色散媒质中与频率有关的FDTD表达式。通过仿真并与其它方法结果相比较,验证了该算法计算色散媒质散射特性的有效性,表明等离子体对减小目标RCS具有显著效果。     

基于Z变换法对双负媒质传播散射的FDTD分析

文章研究了分析双负媒质电磁散射规律的一种方法,双负媒质是介电系数和磁导系数均为负值的介质材料.引入色散Drude模型后,本构关系在时域成为卷积关系,因此将Z变换理论应用到双负媒质中的时域有限差分(FDTD)中,使FDTD可计算双负媒质中电磁波的散射和传播.该文对麦克斯韦方程做了修改,并给出双负媒质中介电系数和磁导系数均为频率函数的FDTD表达式.最后,数值仿真了电磁波与双负媒质平板的相互作用;计算了覆盖了双负媒质金属柱的电磁散射,探讨了双负媒质在隐身技术方面的应用前景.     

地下电缆参数的有限体元与虚拟媒质耦合分析方法

为处理二维局部非均匀大地媒质开域电磁场的求解问题,以地下隧道中电缆参数的计算为例,提出了有限体元与虚拟媒质耦合的分析方法。考虑隧道区域不导电的空气媒质对电缆参数的影响,采用虚拟媒质方法建立矢量磁位满足的积分方程,确定隧道边界节点与其内部节点的关系,从而可精确地截断开域边界。对于隧道内部的节点,采用有限体元方法,通过选择合适控制体单元,可确定隧道内部各节点之间的关系。该法基本保证了系数矩阵的稀疏性,避免了面积分多次重复计算,因此,该法的计算效率较高。数值算例表明,该法与积分方程法的计算结果的相对误差不超过3%。     

柱状多孔媒质结构中声导波

根据Ｂｉｏｔ多孔媒质声学理论及多孔媒质界面边界条件,导出了腔内为流体的柱状多孔媒质结构中任意周向波数声导波的广义散方程。数值计算了其中轴对称和非轴对称声导波的色散特性,考察了流体－多孔媒质界面特性及多媒体质中慢纵波对声导波色散特性的影响。结果表明,利用Ｂｉｏｔ多孔媒体质传播模型和多孔媒质界面边界条件,可以求得柱状多孔媒质结构中任意周向波数声导波的色散特性。     

基于场路结合的微波加热系统等效电路模型

研究了微波加热过程中微波与被加热媒质之间动态响应过程。在微波加热动态过程中,求解电磁热耦合多物理场方程组复杂且耗时,为此,本文提出了基于“场路结合”的微波加热等效电路分析方法。首先,定性分析微波传输过程中加热媒质、腔壁、微波馈入口介质片的阻抗特性,用阻抗特性相同的电路元件等效微波传输过程中各类介质的阻抗作用,建立微波加热系统的等效电路模型;其次,用全波场分析方法分析媒质、腔壁、微波馈入口介质片对电磁波的吸收、反射和透射作用,微波电磁场的变化用散射参数定量表示;然后,通过参数转换将定量分析得到的散射参数转换为等效电路阻抗参数,代入等效电路模型中,以提高等效电路模型计算的精确度;最后,通过等效电路计算获得微波应用器中加热媒质部分的电场强度,求出媒质耗散的微波功率,进而计算出媒质加热温度。研究结果表明：当计算微波媒质加热温度时,场路结合方法在保证计算精确度的同时计算耗时为有限元方法的一半,体现了场路结合方法的优越性。在不同条件下的微波加热媒质实例计算中,场路结合求解准确率在96%以上,验证了场路结合方法求解微波加热问题的可行性和有效性。     

含单轴媒质和多层金属栅的多层介质结构电磁散射分析

应用有限元法结合Floquet定理分析含单轴媒质和多层金属栅周期性结构的多层有耗介质结构的电磁散射特性.首先对单层单轴媒质和带有单层金属栅的介质平板的反射系数进行了计算,数值结果与文献报道结果一致,验证了理论模型与计算程序的正确性.在此基础上,计算了含单轴媒质和三层金属栅结构的多层介质平板的散射参数.数值结果表明,该方法可有效地分析含单轴媒质的多层介质中任意形状周期结构的散射特性.     

Stability and Accuracy Analysis for Taylor Series Numerical Method

The Taylor series numerical method (TSNM) is a time integration method for solving problems in structural dynamics. In this paper, a detailed analysis of the stability behavior and accuracy characteristics of this method is given. It is proven by a spectral decomposition method that TSNM is conditionally stable and belongs to the category of explicit time integration methods. By a similar analysis, the characteristic indicators of time integration methods, the percentage period elongation and the amplitude decay of TSNM, are derived in a closed form. The analysis plays an important role in implementing a procedure for automatic searching and finding convergence radii of TSNM. Finally, a linear single degree of freedom undamped system is analyzed to test the properties of the method.     

滚齿过程棱面度的解析

本文主要讨论滚齿过程中渐开线与包络切线之间形成的棱面度问题。许多文献都引用了F.Pohl的棱面度公式和图表。但是,Pohl公式简化时,忽略了微量计算中渐开线上两点曲率半径之间的差值,致使该公式的计算误差相当于JB179-83齿形公差的1～2级。本文应用矢函数法求解棱面度,提高了计算精度,并取得了棱面度顶点的位置,为平整棱面度提供了依据。     

轴对称柱坐标系中的Youngs算法

为提高包含有交界面的轴对称流动问题的求解精度 ,将直角系中的Youngs算法公式推广到轴对称柱系中应用 .根据流体体积分数的定义 ,在直角系Youngs算法的基础上 ,通过引入修正系数 ,可以方便地实现Youngs算法在轴对称柱坐标系中的应用 .最后在轴对称情况下 ,数值模拟了空泡在理想流场中的溃灭过程 ,通过比较空泡半径理论解和由Youngs算法得到的数值解 ,检验Youngs算法在轴对称情况下的应用 .     

Hankel transform domain analysis of dual-frequency stacked circular microstrip antennas

This paper presents an accurate and efficient method for the computation of resonant frequencies and radiation patterns of a dual-frequency stacked circular microstrip antenna. The problem is first formulated using the Hankel transform domain approach and expressions are obtained for the Green's function in the Hankel transform domain, which relates the electric surface currents on the circular disks and tangential electric field components on the surfaces of the substrates. Then Galerkin's method together with Parsebal's relation for Hankel transformation is used to solve for the unknown currents. In the derivation process, the resonant frequencies are numerically determined as a function of the radii of two circular disks and thicknesses and relative permittivies of two substrates. Finally, the far-zone radiation patterns are directly obtained from the Green's function and the currents. The numerical results for the resonant frequencies and radiation patterns are in excellent agreement with the available experimental data corroborating the accuracy of the present method. Huang Jingxi: born in Nov. 1937, Professor     

非光滑——连续型下沉剖面方程与第一类广义概率积分法

本文从空隙扩散模型出发引入位移连续界面的概念,导出了具有内外影响半径的非光滑——连续型下沉剖面方程,建立了第一类广义概率积分法;讨论了参数的求取方法,给出了平顶山矿区走向剖面各参数的经验公式;将预计曲线与观测数据进行了对比,证明该法可以获得较高的精度。     

Theoretical study on characteristic ionic radii

The characteristic radii for univalent cations and anions were defined by the classical turning point of the electron movement in an ion. The numerical results of the elements from firstto third-rows in the periodic table were obtained usingab initio method. The results correlate quite well with Pauling ionic radii and Shannon and Prewitt ionic radii.     

凸型算子

如果Hilbert空间上一个有界线性算子的谱的凸壳等于数值城的闭包,则它称为凸型算子。本文利用谱半径和数值半径给出了凸型算子的一个完全刻划,该刻划包含了Istratescu的结果。     

无网格法计算误差分析

探讨了无网格法中形函数的性态及对计算结果的影响 ,讨论了无网格法产生误差的原因 .主要分析了无网格伽辽金法 (EFGM )节点不良分布以及采用一般高次多项式基构造形函数时 ,致使形函数中矩阵A(X)病态 ,从而导致全局数值解振荡的原因 .就不同的基函数对插值函数及无网格法的计算精度的影响作了分析比较 ,得出了基函数的选取标准 ,算例说明使用三次基函数计算精度最高 .     

A numerical error analysis method and its application on a 4RRR parallel kinematic machine

<正> To guarantee the accuracy of error analysis and evaluate the manufacturing tolerance s influence,anumerical error analysis method for parallel kinematic machines (PKMs) is presented in this paper.Quasi-Newton method and genetic algorithm are introduced for the forward kinematic solution.Based onthe inverse and forward kinematic solutions,the end-effector s error calculation procedure is developed.To solve the accuracy problem caused by the length and angular parameters' different units,a normalizationmethod is proposed based on the manufacturing tolerance.Comparison between the error analysis resultscalculated by the traditional method and the numerical method for a 4RRR PKM shows that,this numericalerror analysis method is more accurate,simpler,and can evaluate the machine s real error basedon the manufacturing tolerance.     

关于C-相合数值半径的几个结果

对应于Li和Tsing的关于C-数值半径的讨论,本文绘出了相应的关于C-相合数值半径的结论。