电磁波时程精细积分法2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

电磁波时程精细积分法PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1计算电磁学的产生和意义1

1.1.1科学计算的作用和追求的目标1

1.1.2计算电磁学的产生及其重要性2

1.2几种重要的电磁场数值计算方法3

1.2.1矩量法4

1.2.2有限元法4

1.2.3边界元法6

1.2.4时域有限差分方法7

1.3时程精细积分方法及其存在的问题10

1.4电磁波时程精细积分方法及其存在的问题11

1.5本书的目的和内容13

参考文献13

第2章 瞬态微分方程问题的时程精细积分方法18

2.1瞬态涡流场的时程精细积分算法19

2.2基于子域技术的时程精细积分算法22

2.3时程精细积分算法的稳定性分析27

2.3.1试验方程检验方法28

2.3.2稳定性分析的直接方法30

2.3.3稳定性分析的一种简化方法32

2.4精细积分算法的精度分析——误差上界与逼近机理33

2.4.1时间步长Δt的选择33

2.4.2精细算法的误差上界34

2.43逼近机理36

2.5时程精细积分方法中积分项的计算38

2.5.1激励的线性拟合38

2.5.2辛普森积分法38

2.5.3高斯积分法39

参考文献39

第3章 电磁波时程精细积分法——2阶空间中心差分格式41

3.1电磁波时程精细积分法的基本原理41

3.1.1 Maxwell方程和Yee元胞41

3.1.2电磁波时程精细积分法的时域递推47

3.1.3介质分界面电磁参数的选取48

3.2电磁波时程精细积分法解的数值稳定性49

3.3电磁波时程精细积分法解的数值色散分析53

3.3.1数值色散的概念53

3.3.2电磁波时程精细积分法的数值色散分析54

3.4 Engquist-Majda吸收边界条件的应用59

3.4.1 Engquist-Majda吸收边界条件60

3.4.2 Engquist-Majda吸收边界条件的空间离散形式65

3.5 Berenger完全匹配层吸收边界条件69

3.5.1 PML介质的定义69

3.5.2 TE平面波在PML介质中的传播70

3.5.3平面波在两种PML介质分界面处的传播71

3.5.4 PML媒质层的设置72

3.5.5 PML媒质层中的精细积分方程——二维情形74

3.5.6 PML媒质层中的精细积分方程——三维情形76

3.6时程精细积分法中激励源的引入80

3.6.1强迫激励源技术80

3.6.2入射波的加入——总场/散射场体系81

3.7近区场到远区场的外推91

3.7.1等效原理91

3.7.2近场-远场外推92

3.8数值示例92

3.9有耗介质中电磁波时程精细积分法解的数值稳定性和色散特性分析96

3.9.1数值稳定性条件97

3.9.2数值色散特性100

参考文献108

第4章 瞬态涡流场分析中的时程精细积分法110

4.1铁磁材料中Maxwell旋度方程的空间离散形式110

4.2有耗媒质的吸收边界条件112

4.2.1有耗媒质的一阶近似吸收边界条件112

4.2.2有耗媒质一阶近似吸收边界条件的空间离散形式114

4.3铁磁材料中电磁波传播问题的时程精细积分解121

4.4板状铁磁材料中电磁脉冲传播特性计算124

4.4.1 Maxwell方程的空间离散124

4.4.2边界点处的常微分方程125

4.4.3精细积分算法解127

4.4.4数值结果与分析129

4.4.5基于涡流方程的时程精细积分算法解130

参考文献132

第5章 电磁波时程精细积分法——4阶空间中心差分格式133

5.1电磁波PITD（4）方法的基本原理133

5.1.1 Maxwell方程和Yee网格134

5.1.2电磁波PITD（4）方法的矩阵形式140

5.1.3电磁波PITD（4）方法中媒质分界面电磁参数确定140

5.2电磁波PITD（4）方法解的数值稳定性分析141

5.3电磁波PITD（4）方法解的数值色散特性分析144

5.3.1电磁波PITD（4）方法的数值色散方程144

5.3.2空间采样密度对电磁波PITD（4）方法数值相速度的影响145

5.3.3空间采样密度对电磁波PITD（4）方法数值相速度各向异性的影响147

5.3.4时间步长对电磁波PITD（4）方法数值色散特性的影响148

5.4数值算例150

5.5电磁波PITD（4）方法中激励源的加入156

5.5.1面电流源在一维电磁波PITD（4）方法中的加入156

5.5.2线电流源在二维电磁波PITD（4）方法中的加入157

5.6电磁波PITD（4）方法的PML吸收边界条件158

5.6.1电磁波PITD（4）方法的三维PML吸收边界条件158

5.6.2电磁波PITD（4）方法的二维PML吸收边界条件163

5.6.3理想导体附近的差分格式166

5.6.4用于电磁波PITD（4）方法的PML吸收边界的吸收性能分析167

参考文献171

第6章 电磁波时程精细积分法应用中的子域技术173

6.1子域的划分原则和子域边界的处理173

6.1.1子域的划分原则174

6.1.2一维问题子域划分174

6.1.3二维问题子域划分174

6.1.4三维问题子域划分174

6.1.5子域边界的处理175

6.2单个子域内的时程精细积分计算176

6.3子域计算结果的合成方法177

6.3.1一维问题子域计算结果的合成方法177

6.3.2二维问题子域计算结果的合成方法177

6.3.3三维问题子域计算结果的合成方法178

6.4 PML吸收边界在基于子域技术的PITD（4）方法中的应用179

6.4.1电磁波动方程的空间离散形式179

6.4.2 PML层用于截断子域边界时的子域划分方法180

6.4.3子域问题的计算182

6.4.4子域计算结果的合成方法182

6.5基于子域技术的PITD方法分析变压器叠片铁心中的涡流183

6.5.1计算模型183

6.5.2子域划分及其子域边界处理184

6.5.3子域计算结果合成186

6.5.4计算结果分析186

6.6基于子域技术的PITD（4）方法分析自由空间中二维电磁波传播190

6.7基于子域技术的PITD（4）方法分析圆柱导体的散射192

6.8基于蛙跳格式的电磁波时程精细积分方法194

6.8.1 L-PITD方法的空间离散形式194

6.8.2算例197

参考文献203

第7章 电磁波时程精细积分法——小波Galerkin空间差分格式204

7.1基于小波Galerkin空间差分格式的电磁波时程精细积分法的基本原理204

7.1.1 WG-PITD方法的空间差分格式204

7.1.2 WG-PITD方法的时域递推209

7.2无损耗介质中WG-PITD方法解的数值稳定性209

7.3无损耗介质中WG-PITD方法解的数值色散特性213

7.3.1无损耗介质中WG-PITD方法的数值色散方程213

7.3.2时间步长对WG-PITD方法数值色散特性的影响213

7.3.3空间步长对WG-PITD方法数值色散特性的影响214

7.3.4电磁波传播方向对WG-PITD方法数值色散特性的影响215

7.3.5无损耗介质中WG-PITD方法的数值超光速现象216

7.4有损耗介质中WG-PITD方法解的数值稳定性218

7.4.1有损耗介质中WGTD方法的数值色散方程218

7.4.2有损耗介质中WG-PITD方法的稳定性条件219

7.5有损耗介质中WG-PITD方法解的数值色散特性221

7.5.1有损耗介质中WG-PITD方法的数值色散方程221

7.5.2时间步长对WG-PITD方法数值色散特性的影响222

7.5.3空间步长对WG-PITD方法数值色散特性的影响223

7.5.4电导率对WG-PITD方法数值色散特性的影响224

7.5.5电磁波传播方向对WG-PITD方法数值色散特性的影响226

7.5.6电导率对WG-PITD方法数值色散各向异性的影响227

参考文献228

第8章 电磁波时程精细积分法——广义WG-PITD方法230

8.1广义WG-PITD方法的空间离散形式230

8.2广义WG-PITD方法解的数值稳定性234

8.3广义WG-PITD方法解的数值色散特性234

8.3.1广义WG-PITD方法的数值色散方程234

8.3.2尺度函数对数值色散特性的影响235

8.3.3时间步长对数值色散特性的影响237

8.3.4空间步长对数值色散特性的影响239

8.3.5电导率对有损耗介质中数值色散特性的影响241

8.3.6电磁波传播方向对数值色散特性的影响243

8.3.7数值色散特性的各向异性245

8.4数值示例246

8.4.1计算模型247

8.4.2 WG-PITD方法的计算精度和计算效率分析247

8.4.3广义WG-PITD方法的计算精度和计算效率分析248

参考文献249

第9章 柱坐标系中的电磁波时程精细积分法250

9.1轴对称情况下柱坐标系中的时程精细积分法250

9.1.1轴对称情况下柱坐标系中时程精细积分法的空间差分格式250

9.1.2吸收边界条件251

9.2数值算例253

参考文献257