有耗色散地质介质中电磁波传播特性的FDTD计算分析

介绍一种基于三维时域有限差分法(FDTD)的有耗色散地质介质中电磁波传播特性数值分析方法。通过将色散介质本构关系和场量关系直接变换为时域微分方程的方法,导出了适用于一般色散介质中电磁场分析的时域有限差分法计算公式,并将完全匹配层(PML)吸收边界融入了FDTD计算格式。通过计算分析了介质色散对电磁波场传播的影响,观测到介质色散会导致电磁脉冲在传播中波形展宽、位相滞后、幅度减小。因此,电磁探测数据的处理解释应将介质的色散影响纳入考虑。     

高阶FDTD方法在三维散射问题中的应用

从麦氏方程出发,详细推导了三维情形下散射问题中高阶FDTD方法的迭代公式,并实现了该方法对应的高阶PML吸收边界条件;在此基础上,对传统近远场外推公式进行了改进,将三次递归多项式理论与传统外推方法结合,提出了高阶外推方法,并将所作的改进对三维导体和介质目标的电磁散射特性进行了数值验证.     

周期结构三维ADI-FDTD算法的UPML边界条件

为实现交变隐式时域有限差分法在周期结构电磁散射特性分析中应用,基于常规FDTD(finite-difference time-domain)中的UPML(uriaxial perfectly matched layer)吸收边界条件,导出了适用于周期结构三维ADI(alternating-direction impli...     

高斯粗糙表面辐射特性的数值研究

采用时域有限差分法和近场-远场变换对两种不同材料的一维微尺度高斯粗糙表面辐射特性进行了数值模拟,并将计算结果与其他方法进行了对比分析.研究结果表明,对于理想导电材料表面,随着均方根粗糙度的增加,其双向反射率的尖峰值逐步减小并最终消失;随着均方根粗糙度与表面关联距离之比的增加,向后反射变得愈加明显;相同表面轮廓特征条件下...     

Local Denting Deformation of Perfectly Plastic-rigid Circular Tubes under a Transverse Concentrated Load

ＬｏｃａｌＤｅｎｔｉｎｇＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＰｅｒｆｅｃｔｌｙＰｌａｓｔｉｃ┐ｒｉｇｉｄＣｉｒｃｕｌａｒＴｕｂｅｓｕｎｄｅｒａＴｒａｎｓｖｅｒｓｅＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄＬｏａｄＣｈｅｎｇＧｕｏｑｉａｎｇＺｈａｎｇＳｈａｎｙｕａｎ（Ｒｅｓ...     

三维非均匀电大目标散射的有限元撕接区域分解法计算

针对非均匀电大目标的散射问题,将有限元撕接区域分解方法(finite element tearing and interconnecting,FETI)应用于非均匀电大目标散射的精确计算模型.该计算模型以各向异性完全匹配吸收层作为吸收边界.数值实验表明,该计算模型比一般吸收边界条件模型精度高.更为重要的是,虽然该模型由于使用各向异性完全匹配吸收层导致计算效率略有降低,但降低十分有限,有限元撕接区域分解方法对于电大尺寸目标的该模型仍然具有很高的计算效率.结果表明,有限元撕接区域分解方法是计算非均匀电大目标散射的一种有效方法.     

二维麦克斯韦方程改进的无条件稳定的时域有限差分方法

研究了麦克斯韦方程无条件稳定的有限差分格式US—FDTD（见MicrowaveOptTechnolLett38,2003）,证明了该格式是耗散和一阶精度的．在此基础上,利用减少摄动误差的技巧,我们提出了二维麦克斯韦方程改进的无条件稳定的有限差分方法（IUS—FDTD）,应用傅里叶方法证明了新格式IUS—FDTD是无条件稳定的和非耗散的．误差分析表明IUS—FDTD是二阶精度的,比原格式US—FDTD的精度高一阶．数值试验比较了这两种格式的模拟效果,计算结果证实：改进的格式IUS—FDTD比原格式uS—FDTD误差小、稳定性好、精度高．     

An effective absorbing boundary algorithm for acoustical wave propagator

In this paper, Berenger’s perfectly matched layer (PML) absorbing boundary condition for electromagnetic waves is introduced as the truncation area of the computational domain to absorb one-dimensional acoustic wave for the scheme of acoustical wave propagator (AWP). To guarantee the efficiency of the AWP algorithm, a regulated propagator matrix is derived in the PML medium. Numerical simulations of a Gaussian wave packet propagating in one-dimensional duct are carried out to illustrate the efficiency of the combination of PML and AWP. Compared with the traditional smoothing truncation windows technique of AWP, this scheme shows high computational accuracy in absorbing acoustic wave when the acoustical wave arrives at the computational edges. Optimal coefficients of the PML configurations are also discussed.     

回音壁模圆盘谐振腔的光能分布

 回音壁模(WGM)圆盘谐振腔作为一种新的光电探测器在生物病原体的检测方面获得了应用.光在亚微米尺寸波导耦合的WGM中的传播行为是一个迫切需要了解的问题.采用时域有限差分法(FDTD)可以获得WGM的光能分布.计算结果表明:存在于WGM圆盘微腔中的微粒的吸收性会引起WGM微腔场强的明显变化.该结果对实际制作性能优良的光学生物探测器具有指导意义.     

关于不动点集

本文证明了:局部连通的完备度量群具有完全不变性质;对于赋范线性空间中关于点x_o为星形的子集S,S的每个含x_o的闭子集为S的不动点集:单纯复合形K的可缩子复形在弱拓扑下为K的不动点集;满的单纯复合形在度量扑拓下具有完全不性性质。