申请/专利权人：南京理工大学

申请日：2020-04-30

公开（公告）日：2023-05-05

公开（公告）号：CN111639447B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F17/11

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.05.05#授权;2020.10.02#实质审查的生效;2020.09.08#公开

摘要：本发明公开了一种多级局部时间步进技术的任意高阶混合网格时域不连续伽辽金方法，该方法选取麦克斯韦方程组为基础数值模型，结合任意高阶导数ADER时间步进方案，对计算域采用合理的四面体六面体混合网格进行剖分，各剖分元胞根据稳定性条件分别地自动决定合适的时间迭代步长，可实现任意多个、任意比例的时间迭代步长大小，各元胞电磁场量按照自己的时间迭代步长进行迭代更新，直至所有元胞场量迭代到规定的时间点，对得到的时变电磁场量进行后处理，得到相应的S参数、雷达散射截面积和电磁场空间分布。本发明缓解了时域电磁分析方法的时间步长受限于最小离散网格尺寸所带来计算效率低的问题，不仅提高了计算精度，还减少了计算时间，特别适用于空间多尺度电磁问题的快速分析。

主权项：1.一种多级局部时间步进技术的任意高阶混合网格时域不连续伽辽金方法，其特征在于：第一步，选取含有局部精细或高电性结构的空间多尺度问题作为电磁仿真模型，采用四面体和六面体单元对相应的区域进行空间离散，获取模型的结构信息；第二步，以麦克斯韦方程组作为基础控制方程，采用不连续伽辽金技术建立矩阵方程，时间上采用任意高阶导数ADER迭代公式进行时间离散，得到显示求解矩阵迭代方案；第三步，根据ADER显式时间方案近似遵循的稳定性条件，依次将各个剖分单元按照任意整数比例划分至多个不同的计算域，自动的确定各自区域满足的迭代时间步长；第四步，计算域各自按时间步长从小到大依次进行时间迭代；第五步，按照规定时间步数完成电场和磁场的迭代求解，提取观察面上的电磁场信息，获取系统相应的参数和空间分布；所述步骤二中，遵循不连续伽辽金时域有限元方法的标准分析步骤，得到显式的半离散形式矩阵方程： 将上述方程记为： 其中，u＝[e,h]T是所需求解的未知向量，是块对角特性的逆矩阵，是系统的右边矩阵；各个矩阵元素具体的表达式： 上式中ε、μ分别表示离散单元的介电常数和磁导率，Ni、Nj为有限元四面体或六面体矢量叠层测试基函数和场量的展开基函数，Nj+表示相邻体测试基函数，波阻抗和导纳的关系为时间上采用ADER迭代格式完成离散，每个离散单元上场值的时间偏导项进行Taylor级数展开： 经过反复求导并回代，将所需要求的时间导数转化为通过微分数值解得到空间导数值的问题： 最终，得到n阶ADER时间步进方案的迭代公式为

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京理工大学 多级局部时间步进技术的任意高阶混合网格时域不连续伽辽金方法

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