均匀介质体散射的不同面积分方程组合形式的精度和效率研究

针对不同组合系数对最终离散方程的计算精度和效率的影响这一研究缺失,系统分析和数值研究了不同组合系数对最终组合离散方程的计算精度和效率的影响.提出了组合系数选择的一般原则,给出了近来公认较好的积分方程组合形式JMCFIE的更优组合系数.数值实验表明,优化组合系数后的JMCFIE在保持高精度的同时,比以往通常JMCFIE具有更快的收敛速度.     

适用于特定介质电磁散射的单等效流积分方程

为解决介质电磁散射问题中传统的单等效流积分方程中计算复杂度高的问题,提出了一种新的单等效流积分方程.通过计算若干介质体的雷达散射截面,发现对于高介电常数的介质体,该方程能在保证一定计算精度的同时,显著降低数值积分的奇异性和计算总量.最后简单分析了该方程成立的原因.     

小波矩量法求解电磁场积分方程

讨论了小波基函数在求解电磁场积分方程中的应用,小波求解减小了数值方法对存储量的要求,在达到允许精度的前提下,使计算量相应减小,并有地解决了所出现的病态矩阵问题。     

用矩量法求解浅海声波散射问题

讨论了浅海中波导的声波散射问题．利用单层位势理论将声波散射的外边值问题化为一个第一类边界积分方程,利用矩量法对积分方程求解,给出了二维空间的数值结果．结果表明其精度比Tikhonov正则化方法稍差些,但计算方法简单,计算机的实现快速．     

用矩量法求解声波散射问题

利用位势理论将声波散射的外边界问题转化为一个第一类积分方程的求解问题,再利用矩量法对积分方程求解,给出二维空间的数值结果.该方法和Backus-Gilbert方法的精度相同,比Tikhonov正则化方法的精度稍差一些,但是计算方法和计算机实现比以上两种方法都简单.     

一种解决电场积分方程低频失效的新方法

应用基于RWG基函数的矩量法(MOM)求解电场积分方程(EFIE)会出现低频失效问题.提出一种基于三角元与RWG基函数关系的连接矩阵,利用该矩阵建立了电荷与电流之间的关系方程,通过该方程将传统的EFIE方法改进为增广矩量方程(A-EFIE)方法.该方法中矢量位与标量位被分离为单独的矩阵元素,避免了低频时传统EFIE中矢量位与标量位的不平衡.应用该文方法分别计算不同低频下理想导体球的双站雷达散射截面(RCS),结果与解析解吻合良好,表明该文方法可以有效地解决传统EFIE的低频失效问题.     

电大三维非均匀介质体散射特性的快速分析

在体积分方程矩量法(VIE-MoM)中,采用多层快速多极子技术(MLFMA)并结合近场预条件技术,快速分析电大尺寸三维非均匀介质目标的电磁散射特性.在实施MLFMA加速技术的基础上,选取系数矩阵中近场耦合元素构造出具有近似对角特征的稀疏化矩阵,对其求逆快速构造预条件因子,用以加快GMRES迭代收敛速度.通过电大尺寸介质平板算例验证了MLFMA计算程序的正确性及其在节省计算时间和内存需求方面的明显效果.对非均匀半球壳介质体和三层非均匀介质平板的RCS进行了计算,采用上述预条件技术,收敛计算效率分别提高了87%和42%.数值结果表明,采用MLFMA结合预条件技术的VIE-MoM,是解决快速分析电大尺寸非均匀介质体散射问题的有效途径.     

任意形状截面的均匀介质柱体的电磁散射

本文使用等效原理建立了描述均匀有损介质体的电磁散射的微分—积分方程组。在二维介质柱体情况下,用数值方法—矩量法,求解了这一积分方程组。对于圆形及矩形截面形状给出了介质柱体表面等效电流及磁流分布的计算结果并加以验证和讨论。     

一种磁场积分方程奇异性处理的有效方法

为解决使用磁场积分方程计算目标的电磁特性精度低的问题,通过对磁场积分方程奇异性的分析,提取并处理方程内层积分中的近奇异性,采用简单的积分域变换方法处理矩量法计算中外层积分的奇异性,从而达到了使用基于矩量法的MFIE来精确计算目标雷达散射截面(RCS)的目的.该方法得到的RCS与电场积分方程所得结果吻合良好,误差在0.5 dB以下,计算结果表明算法具有效性.     

基于组合场积分方程的表面离散化边界方程法

表面离散化边界方程法是最近被提出的分析电磁散射问题的数值方法,论文基于组合场积分方程的表面离散边界方程法,分析了二维导体的电磁散射问题.数值计算结果表明:对于TM波,基于组合场积分方程的表面离散化方程与基于电场积分方程的表面离散边界方程法的精度和收敛速度相当,然而对于TE波,前者则具有更高精度和更快的收敛速度.     

解二维第一类积分方程的正则化方法

采用修改的Tikhonov正则化方法，提出了一种新的求二维第一类积分方程数值解的计算方法，并证明了解的存在唯一性，给出了算例，说明了算法的有效性．     

基于RWG基函数和LL基函数的电磁场积分方程矩量法对比

利用基于Rao-Wihon-Glisson(RWG)基函数和双线性（LL）基函数的矩量法求解了任意形状理想导体目标的电磁场积分方程.通过几个计算实例的比较表明,在相同或类似的计算量的情况下,LL基函数比RWG基函数更为完备地描述实际的电流分布,并具有更高的求解精度和更快的收敛特性;同时,仅需作很小的改动,就可以将基于RWG基函数的矩量法程序改写成基于LL基函数的矩量法程序.     

二阶线性齐次微分方程的一个可解定理

本文基于文献[1],研究在理论上和应用上有着重要地位的二阶线性齐次常微分方程的解法,得到了变系数二阶线性微分方程一个新的实用的可解充分条件,导出了若干新的可解类型,推广了二阶线性微分方程的一些古典的和近代的可解结果,完善了著名的方程的解式。     

光栅散射问题数值计算的积分方程方法

考虑一维光栅散射问题的数值计算, 利用积分方程方法对散射问题进行研究. 讨论了积分方程解的存在性与惟一性, 并给出了数值算法与误差估计, 进行了数值试验. 数值试验结果表明了所得结果的正确性.     

稳定求解第一类Fredholm积分方程的一个方法

为了得到第一类Fredholm积分方程稳定的数值解，对p个不同的光滑因子，分别利用光滑化方法求解，可得到p组带有光滑因子的稳定解．然后利用外插值的方法，外推得到光滑因子为零时的积分方程的稳定解．通过数值算例表明，该方法是稳定求解第一类Fredholm积分方程的一个有效途径．     

Helmholtz方程外Dirichlet问题的边界积分法

通过Helmholtz方程外Dirichlet问题产生的第一类积分方程的核具有对数奇性。将核分成两部分,一部分包含特殊的奇性,另一部分不包含奇性,然后应用Galerkin法解积分方程。文中还讨论了近似解的收敛性并给出了一个数值例子。     

粘塑性分析的复变边界积分方程解

提出基于初应变率的二维粘塑性分析的复变边界积分方程一般表达式，并以Ｈａｒｔ粘塑性本构模型为例进行复变边界元分析。分析表明，本方法公式乘法统一，程序通用且不依赖于特定的基本解。由于针对具体问题可调用相应的复位势基本解，从而省去了许多本来要划分的单元，提高了计算效率。     

一类反应扩散方程的边界积分方程

应用广义函数的 Fourier积分变换导出一类反应扩散方程的基本解 ,在此基础上得到边界积分方程 ,消除了边界元计算中边界积分方程的区域积分项。     

层状地基中单桩性状的积分方程解法及其参数

采用积分变换和传递矩阵方法得到弹性层状地基轴对称问题的基本解，按照虚拟桩法建立分析模型，推导出层状地基中单桩求解的第二类Fredholm积分方程，对其进行数值计算．编写了层状地基中单桩分析的计算程序，可求得桩身各点处的轴力、剪力和位移等主要性状．与经典弹性解答相比，本方法在理论上较严密，适用范围和求解结果也更为丰富．为考察地基土成层性对单桩性状的影响，还对几种典型层状地基中的单桩进行了参数分析．