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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA EI CBST SA
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摘要:采用高精度方法求解时域Maxwell方程,方程的空间离散采用基于计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)领域的高阶间断有限元格式,非定常时间迭代采用四步龙格-库塔格式.为了提高计算效率,本文采用了Quadrature-free implementation和网格分区并行技术.数值结果表明,采用高阶格式的情况下,采用稀疏网格便可以得到高精度数值解.另外由于本文的方法基于非结构网格,因此非常适合计算复杂外形的情况.
[硕士论文] 徐伊达
流体力学 南京航空航天大学 2016(学位年度)
摘要:随着现代科技的迅猛发展,未来战场的作战环境以及作战方式将变得尤为复杂。对于未来战争格局的变化趋势,作为一门发展前景广阔的新兴应用科学,隐身技术的兴起担负着至关重要的作用,因此被誉为当今立体化战争(即陆、海、空、天、电磁五位一体)中最有效、也是最重要的突防战术手段之一。目标的雷达散射截面是用来度量雷达目标对于照射电磁波散射能力的物理量,也是用来衡量目标隐身性能的重要指标。计算目标雷达散射截面的方法各式各样,但是,现有的频域方法以及部分时域方法在解决复杂物体的电磁散射时,仍会遇到很多困难。通过研究发现计算流体力学中的Euler方程与电磁学中的Maxwell方程有着相同的守恒形式,而且采用间断有限元方法已经在流场问题上得到广泛的尝试,因此可以将成熟的技术应用到求解时域Maxwell方程中。
  本文基于非结构网格的,采用高阶间断有限元方法离散时域Maxwell方程,非定常时间推进采用四步龙格-库塔格式。为了加速计算采用网格分区并行技术。值得注意的是,文中的物面单元为弯曲单元,最大程度地还原物面的真实性。从圆柱、方柱以及较复杂的验证算例的计算结果中可以看出,当采用高阶格式时,即使计算域选用非常稀疏的网格也能得到较高精度的数值结果。RCS的数值结果与精确解的对比表明,计算精度随着阶数的提高而显著提高。本文中的方法非常适合复杂外形的计算并且对网格质量的要求很低。
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