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一种基于非均匀磁化等离子体的修正Z-FDTD算法
2024年
对已有的Z变换时域有限差分法(Z-transformation Finite Difference Time Domain,Z-FDTD)在电磁波与非均匀磁化等离子体中的传输特性分析的计算误差问题进行了研究,并探讨了一种修正计算误差的Z变换时域有限差分方法(Modified Z-transform Finite Difference Time Domain,MZ-FDTD),以提升Z-FDTD方法对非均匀磁化等离子体的适用性。对MZ-FDTD和Z-FDTD之间的计算误差问题,通过严格的公式推导求得该误差的计算公式,并引入误差分析因子,对比分析了该误差受空间步长和非均匀磁化等离子体的物理特性的影响特征,在充分的误差分析与网格参数对比后,以电磁波在非均匀磁化等离子体中的传输特性为分析目标,举例说明了MZ-FDTD的优越性。研究结果表明,相比于经典Z-FDTD,通过MZ-FDTD方法计算得到的数值结果具有更高的计算准确度,较低的运行时间和较少的运行内存占用。此外,对电磁波在非均匀等离子体中传输特性分析的举例说明也证明了相比于Z-FDTD,优化的Z-FDTD方法无论是在较低频段还是较高频段都保持较好的稳定性。在今后的工作中,使用MZ-FDTD方法研究非均匀磁化等离子体问题将会获得更好的计算结果,这项工作中的误差分析方法也将对某些计算电磁学在等离子体中的应用与优化工作起到一定的帮助作用。
张洁韩冰赵善超张国栋
基于FDTD算法的隧道建设工程内部缺陷检测研究
2024年
文章以基于FDTD算法的隧道建设工程内部缺陷检测模型为主要研究对象,通过正演模拟和试验研究验证该模型对于隧道建设工程内部缺陷检测的准确性和适用性。结果表明:该模型可以实现对隧道建设工程内部缺陷的精确检测和评估,为隧道建设工程的施工和质量评估提供重要的理论依据和技术支持,也可为其他相关领域的缺陷检测研究提供新的思路和方法。
吕祥
关键词:隧道建设FDTD算法正演模拟
基于FDTD算法的表面阻抗吸收边界的研究
2024年
吸收边界条件是时域有限差分(FDTD)算法解决电磁计算问题的一种重要条件。对4种吸收边界方法:卷积完美匹配层(CPML)、表面阻抗吸收边界条件(SIBC)和2种媒介吸收体的原理进行推导,通过Matlab软件对FDTD算法进行编程计算。将4种方法用于微带低通滤波器和分支耦合器2个微带结构中,计算其反射系数。通过改变空气层厚度和迭代步长,4种方法均能得到正确的结果。对比分析4种吸收边界方法在2个模型中的计算时间、内存占用、误差百分比,可知SIBC占用内存最少,计算效率更高,误差百分比为1.63%。
颜艳陈华朱永豪张纪芳
关键词:时域有限差分法
基于FDTD算法的人工光学黑洞建模方法
本发明涉及电磁计算与变换光学技术领域,尤其涉及一种基于FDTD算法的人工光学黑洞建模方法,包括:S1:计算人工光学黑洞模型的径向相关介电率分布和核心半径;S2:将人工光学黑洞模型进行空间离散化,获得电场和磁场;S3:将F...
韩金波娄洪伟盛磊李航
基于FDTD算法对模型精度的调整方法
本发明提供了一种基于FDTD算法对模型精度的调整方法,包括:步骤S101,导入设计文件进行模型建模,抓取模型相关参数及信息;步骤S102,调用相关参数及信息,使用提前写好的占比参数,使用调整公式计算调整因子P;步骤S10...
李棉榕 蒋春强 吴寅芝 郭茹 徐刚
一种FDTD算法中实现模式源精确输入的方法
本发明属于电磁场数值仿真技术领域,具体涉及电磁场时域有限差分方法中能够实现模式源精确输入的方法。一种FDTD算法中实现模式源精确输入的方法,包括:设置介质参数分布,在FDTD仿真空间选取模式源输入面并进行模式求解;对输入...
杜刘革樊渊孙崇磊陈伟呼延思腾赵佳
基于FDTD算法对圆柱体模拟的精度优化方法
本发明提出一种基于FDTD算法对圆柱体模拟的精度优化方法,包括如下步骤:获取待模拟圆柱体的圆形截面;构建所述圆形截面的外接正多边形,所述正多边形为偶数边;计算所述圆形截面的面积;计算所述正多边形的面积;根据所述圆形截面的...
郭茹徐刚吴寅芝马佳李棉榕
基于FDTD算法对圆柱体电磁场模拟的精度优化方法
本发明提出一种基于FDTD算法对圆柱体电磁场模拟的精度优化方法,包括如下步骤:获取待模拟圆柱体的圆形截面;构建所述圆形截面的内接正多边形;计算所述圆形截面的面积;计算所述正多边形的面积;基于所述圆形截面的面积和所述正多边...
郭茹徐刚吴寅芝马佳李棉榕
一种基于Leapfrog-FDTD算法的细长目标电磁散射特性建模方法
一种基于Leapfrog‑FDTD算法的细长目标电磁散射特性建模方法,涉及探地雷达领域。解决现有探地雷达技术对细长目标计算复杂、精度低的问题。所述方法包括:S1,建立待测目标的阶梯近似接地线模型,结合非均匀网格技术与改进...
沈锋崔秀雨万彤陈轶钧杨柠赫杨敏吴宇轩张明昊徐定杰
基于FDTD算法的光和细胞相互作用模型的建模方法
本发明涉及生物物理学技术领域,尤其涉及一种基于FDTD算法的光和细胞相互作用模型的建模方法。包括:S1:构建单细胞光散模型的几何形状,并配置单细胞光散模型的仿真区域的光学属性;S2:设置仿真区域的边界;S3:计算单细胞光...
韩金波盛磊娄洪伟李航

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刘少斌
作品数:206被引量:477H指数:17
供职机构:南京航空航天大学
研究主题:等离子体 时域有限差分法 超宽带 电磁波 可重构
高本庆
作品数:199被引量:505H指数:11
供职机构:北京理工大学信息科学技术学院
研究主题:FDTD 时域有限差分法 天线 FDTD分析 时域
吴先良
作品数:447被引量:690H指数:10
供职机构:安徽大学
研究主题:电磁散射 雷达散射截面 矩量法 时域有限差分 天线
刘大刚
作品数:104被引量:134H指数:7
供职机构:电子科技大学
研究主题:全三维 数值模拟 磁绝缘传输线 蒙特卡罗 电磁场
袁乃昌
作品数:477被引量:1,441H指数:21
供职机构:国防科技大学
研究主题:光子晶体 天线罩 宽带 超宽带 FDTD