申请/专利权人：北京航空航天大学

申请日：2023-09-05

公开（公告）日：2023-11-17

公开（公告）号：CN116861711B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F17/11;G06F17/16

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.11.17#授权;2023.10.27#实质审查的生效;2023.10.10#公开

摘要：本发明公开了一种基于时域间断伽辽金方法的双各向同性媒质仿真方法，属于电磁计算技术领域，包括以下步骤：步骤1、导出双各向同性媒质的时域间断伽辽金格式；步骤2、求解双各向同性媒质的迎风通量并获得新型式耦合矩阵；本发明提供的种基于时域间断伽辽金方法的双各向同性媒质仿真方法，可将整个计算域分解为多个子域，允许每个子域根据需要，灵活的选择剖分网格类型和尺寸以及基函数的阶数，解决了FDTD法在复杂几何结构方面的不足和MoM计算资源需求过大的问题，能够在保证计算精度的同时提高计算效率，在解决多尺度问题上具有独特的优势。

主权项：1.一种基于时域间断伽辽金方法的双各向同性媒质仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：S11、结合双各向同性媒质的本构关系，得到双各向同性媒质的时域麦克斯韦旋度方程；S12、通过伽辽金方法测试所述时域麦克斯韦旋度方程，构造耦合有Tellegen特勒根参数和手性参数的时域间断伽辽金方法的半离散方程组，所述半离散方程组包含的新型式耦合矩阵求解过程具体如下：S121、通过算子分解方法分解出时域麦克斯韦旋度方程对迎风通量有贡献的子问题并将子问题转化成对流方程；S122、求出对流方程的六个特征值，再根据特征值处的跳跃边界条件构建含有六个方程的方程组；S123、求解方程组获得新型式耦合矩阵；S13、使用四阶龙格库塔方法进行时间步进，从而获得整个仿真过程的电场和磁场；所述S12中，第个子域的半离散方程组具体如下： （1） （2）设两个矢量和在表面上的积分和在体积上的积分分别为和，则1和2中的矩阵为 ； ； ； ；其中，和为待求解的电场和磁场有关的未知量；和为由外加电流源和磁流源决定的未知量；表示第个子域的体积，矩阵，，，是连接不同子域的耦合矩阵；所述对流方程具体为： ；其中，和代表电场强度在本地坐标系下三个方向上的分量，，和代表磁场强度在本地坐标系下三个方向上的分量；矩阵是一个秩为4的6×6矩阵，因此存在两个为零的特征值，将矩阵简化为一个4×4矩阵，其逆为 ；求解得到矩阵的剩下四个特征值为 ；其中为折射率，，；构建含有六个方程的方程组具体如下： ；其中，为第个子域表面的外向法矢量；上标和分别代表第个子域和第个子域；上标和分别表示场量和在两个子域间的中间量；求解S122中的方程组获得耦合有Tellegen特勒根参数的新型迎风通量如下： 其中 ； ；其中，上标和分别表示两个相邻子域的编号，，和分别为相对介电常数和相对磁导率，将导出的迎风通量用于Tellegen特勒根媒质的时域间断伽辽金方法得到1和2中的耦合矩阵为 ；其中，代表第个子域的外表面，代表第个子域和第个子域的交界面。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京航空航天大学 一种基于时域间断伽辽金方法的双各向同性媒质仿真方法

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