垂直电偶极子在3层媒质中激发的电磁场

将地震前兆电磁源看成谐变垂直电偶极子，把地面以下视为２层分别均匀各向同性的有耗散线性媒质，采用对赫兹势作柱面波展开的方法求解麦克斯韦方程组，从而得出地下垂直电耦极子在各层媒质中激发的电磁场的积分形式解．     

等效源法求分层导电媒质中水平直流电偶极子的磁场

为获得水平直流电偶极子在平行分层导电媒质中产生的磁场分布的解析表达式,在镜像法求解其电场分布的基础上,提出等效源产生修正磁位的观点,进而提出磁场求解的等效源法,即场点的矢量磁位等于无限大导电媒质中源的矢量磁位加上等效源的修正磁位.采用该方法求解了3层导电媒质模型下,位于中间层的水平直流电偶极子在全空间的磁场分布,所得表达式被证明是满足场方程及边界条件的,由此说明磁场分布表达式的正确性及推导方法的有效性.该方法有效解决了场域分层且含导电媒质时电偶极子磁场分布不易求解的困难.研究结果为以水平直流电偶极子为基本模拟体的磁场分布的数学模拟、特征分析等应用奠定了理论基础.     

谐变垂直电偶极子在四分层媒质中的电磁波

本文采用复电磁场的Ｈｅｒｔｚ势作柱面波展开的方法，导出了谐变垂直电偶极子在四分层媒质中激发的电磁波满足Ｍａｘｗｅｌｌ方程组的积分形式解。该结果对于探讨地震前兆电磁信息的传播问题有参考价值。     

三层媒质中的镜像法及其在普通电阻率测井中的应用

将二层媒质中的镜像原理推广到三层媒质,建立点电流源位于任意位置时三层媒质中的电位计算解析公式,应用于计算三电极梯度电极系在三层地层中的测井响应。归纳总结测井响应特征与三电极在地层中的位置关系。电位与三层媒质镜像源的关系揭示了测井响应机理。利用COMSOL有限元软件数值计算验证了三层媒质镜像原理计算三电极梯度电极系测井响应的有效性。三层媒质镜像原理可用于获取各种电极系测井在三层导电媒质中的响应计算解析式,为电极系参数设计和响应特征分析提供理论依据。     

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     

应用改进的ADI-FDTD方法对微带结构进行数值仿真

为了改进微波电路设计的数值仿真方法，在各向异性媒质条件下，将交替方向隐式算法用于时域有限差分方法，直接求解时域麦克斯韦方程，把二阶色散Lorentz媒质吸收边界条件推广到单轴各向异性情形、验证了色散媒质吸收边界的吸收效果比Mur和完全匹配层吸收边界更有效．通过对低通滤波器、贴片天线、线谐振器和螺旋电感等典型微带结构的数值仿真，验证了新提出方法的有效性．     

时域有限差分法通用可视化计算的面向对象设计

运用面向对象方法设计了时域有限关分法可视化计算的通用软件，通过将网格处的媒质参数抽象成单独的类，与迭代过程分离，使得该程序广泛适用于各种计算模型，解决了传统的结构化程序只针对特定问题的局限，针对色散问题差分格式的特殊性，详细介绍了色散媒质参数的处理过程，还讨论了用一般媒质来实现理想匹配层吸收边界条件的方法，计算结果用DirectX可实现实时灰度图的显示。     

舰船多层衰波媒质的振动传递矩阵模型

舰船多层衰波媒质隔振技术是一种基于新型机理的隔振技术。针对其在振动传递效率影响中的静力学问题,通过分析结构物振动能量表征方式并采用声学边界条件,建立振动波斜入射多层衰波媒质时的声强二维传递矩阵模型。推导出声强透射、反射系数。通过专门的验证性实验,证明了多层衰波媒质隔振技术高效的实施效果。同时将二维传递矩阵模型理论计算值与文献中的计算结果进行比较,对比结果验证了模型计算的准确性,说明利用该模型从理论上考察多层媒质的衰波隔振效率是合适的。     

弹性波时域仿真的两个问题

为了解决医学超声探测的动态计算机仿真问题，将计算电磁学的时域有限差分(FDTD)方法应用于弹性机械波的模拟．建立了模拟弹性波时的有限差分模型，给出了弹性媒质运动学方程的FDTD离散形式，提出了复杂媒质边界的处理方法，用完全匹配层吸收边界截断计算区域．数值实验验证了上述模型和计算方法的有效性．     

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.     

Davidson-Cole色散媒质的CPML吸收边界

为了应用时域有限差分(FDTD)法处理Davidson-Cole色散媒质的电磁问题,将已应用于常规媒质(非色散媒质)的卷积完全匹配层(CPML)吸收边界加以改进。改进后的CPML吸收边界具有实现复杂度低的优势。两个算例初步证实了该边界的良好吸收效果。     

电磁波在芯层为负折射率媒质的介质波导中的传播

分析了电磁波在正负折射率媒质界面、两种负折射率媒质界面处的传播特性,并对负折射率媒质为芯层(波导层)的介质波导的传播规律进行了探讨.其结论对于丰富波导理论和进一步研究电磁波在负折射率媒质中的传播特性及微波毫米波相关器件的设计有着重要的意义.     

异性导电媒质对直流接地极跨步电压分布的影响

为了研究异性导电媒质对直流接地极跨步电压分布的影响,通过CDEGS建立水平双圆环直流接地极模型,计算极址外部附近以及极址区域内存在异性导电媒质时的跨步电压分布.结果表明:当接地极极址外部附近存在一块高(低)电阻率的异性媒质时,将会使外环靠近异性媒质区域的溢流密度及跨步电压下降(升高);当极址内部的表层局部区域存在一块高(低)电阻率的异性媒质时,将会使位于异性导电媒质的环段的溢流密度下降(升高),但跨步电压却反而增加(降低);当极址内部的下层局部区域存在一块高(低)电阻率的异性媒质时,将会使位于异性导电媒质的环段的溢流密度和跨步电压同时降低(升高).研究成果可为直流输电工程中接地极设计及选址提供参考.     

电偶极子在矩形隧道中电磁传输特性

为研究矩形隧道中电磁传输特性,采用傅立叶变换方法推导出垂直方向的电赫兹位与磁赫兹位表达式,借助Matlab软件对隧道各种环境下电场变化情况进行分析.研究结果表明:对水平电偶极子,低频时随着介电常数增大,场强逐渐减小;高频率时,随着介电常数增大电场强度反而增大;随着电导率的增加场强在增大.对垂直电偶极子,随着介电常数增大场强逐渐减小;随着频率的增大场强逐渐增大;随着电导率的增加场强在减小.相同条件下垂直偶极子场强比水平电偶极子场强分量衰减的速度快;在矩形隧道中采用高频水平电偶极子激励方式有利于电磁波的传输与接收.     

多层媒质中电磁波反射与透射的FDTD研究

以时域有限差分法（FDTD）方法为工具,研究了电磁波在多层媒质中的反射与透射情况．为验证该方法的有效性,给出了三层媒质的反射与透射系数,而FDTD法的计算结果与之相符较好．由于FDTD法模拟了波的自然传播情况,因此在处理多层复杂媒质的反射与透射问题以及显示全空间的场强分布方面,相对解析方法有着巨大的优势．     

关于旋波媒质中谱域电并矢格林函数

将旋波媒质中电并矢格林函数方程分解为无旋和无散部分，提出了一种在旋波媒质中推导谱域电并矢格林函数无散分解式的新方法，而旋波媒质中谱域电并矢格林函数无旋分解式则和通常非旋波媒质中无旋分解式完全一样。     

隐身和反隐身技术中的一级电磁模型

“隐身”技术实质上是电磁波与分层媒质的相互作用问题,而波在分层媒质中的传播历来是波传播理论中的一重大问题,因此,对“隐身”技术的研究不仅具有重要的实际意义,而且具有重要的理论意义。本文对平面电磁波以任意角度入射到无限大平面三层分层媒质(实际情况就是空气、涂层介质、金属三层)中电磁波场的分布,得出了电磁波在媒质Ⅰ(空气)中的反射条件,从而对隐形飞机外壳设计以及雷达天线罩等工程问题提供了初步的理论模型。     

电机电器有限元分析中可视化前处理方法

采用数值方法研究新结构电机或电器的电磁场时，前处理较繁琐，由此提出一种简单的编制可视化前处理程序的方法，该程序通过有限元方程的推导和建立，将媒质系数的输入及处理简化，使媒质信息只有少量数据，通过媒质编号分配，实现媒质系数分配结果涂色显示，以最少的数据输入获取最方便更准确的可视化处理结果，该程序可用于研究新结构电机或电器电磁场。     

三层媒质二维谱域Green函数的路径追踪算法

为了搜索三层媒质二维谱域Green函数中的全部模式极点,提出了一种路径追踪算法.该算法首先利用数学变换,将三层媒质二维谱域Green函数的特征方程替换为复平面上的4个超越方程;然后,应用路径追踪法和Newton-Raphson迭代法求解各超越方程的根,得到谱域Green函数的全部模式极点,即表面波极点、漏波极点和反常极点.该算法克服了围线积分法中积分路径穿过分支割线进入不同Riemann面时容易造成失根的缺点,可应用于离散复镜像方法和最陡下降路径积分法中,以实现三层媒质二维空域Green函数近场和远场的精确、快速计算.最后,利用数值算例验证了该算法的正确性和有效性.     

氢原子经典模型的辐射探讨

根据氢原子经典模型，将氢原子辐射处理成旋转电偶极子辐射，利用旋转电偶极矩的方法计算氢原子的辐射，并作必要的讨论.