包邮电磁波时程精析积分法

前言第1章 绪论1.1 计算电磁学的产生和意义1.1.1 科学计算的作用和追求的目标1.1.2 计算电磁学的产生及其重要性1.2 几种重要的电磁场数值计算方法1.2.1 矩量法1.2.2 有限元法1.2.3 边界元法1.2.4 时域有限差分方法1.3 时程精细积分方法及其存在的问题1.4 电磁波时程精细积分方法及其存在的问题1.5 本书的目的和内容参考文献第2章 瞬态微分方程问题的时程精细积分方法2.1 瞬态涡流场的时程精细积分算法2.2 基于子域技术的时程精细积分算法2.3 时程精细积分算法的稳定性分析2.3.1 试验方程检验方法2.3.2 稳定性分析的直接方法2.3.3 稳定性分析的一种简化方法2.4 精细积分算法的精度分析——误差上界与逼近机理2.4.1 时间步长膖的选择2.4.2 精细算法的误差上界2.4.3 逼近机理2.5 时程精细积分方法中积分项的计算2.5.1 激励的线性拟合2.5.2 辛普森积分法2.5.3 高斯积分法参考文献第3章 电磁波时程精细积分法——2阶空间中心差分格式3.1 电磁波时程精细积分法的基本原理3.1.1 Maxwell方程和Yee元胞3.1.2 电磁波时程精细积分法的时域递推3.1.3 介质分界面电磁参数的选取3.2 电磁波时程精细积分法解的数值稳定性3.3 电磁波时程精细积分法解的数值色散分析3.3.1 数值色散的概念3.3.2 电磁波时程精细积分法的数值色散分析3.4 Engquist-Majda吸收边界条件的应用3.4.1 Engquist-Majda吸收边界条件3.4.2 Engquist-Majda吸收边界条件的空间离散形式3.5 Berenger完全匹配层吸收边界条件3.5.1 PML介质的定义3.5.2 TE平面波在PML介质中的传播3.5.3 平面波在两种PML介质分界面处的传播3.5.4 PML媒质层的设置3.5.5 PML媒质层中的精细积分方程——二维情形3.5.6 PML媒质层中的精细积分方程——三维情形3.6 时程精细积分法中激励源的引入3.6.1 强迫激励源技术3.6.2 入射波的加入——总场/散射场体系3.7 近区场到远区场的外推3.7.1 等效原理3.7.2 近场-远场外推3.8 数值示例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3.9.1 数值稳定性条件3.9.2 数值色散特性参考文献第4章 瞬态涡流场分析中的时程精细积分法4.1 铁磁材料中Maxwell旋度方程的空间离散形式4.2 有耗媒质的吸收边界条件4.2.1 有耗媒质的一阶近似吸收边界条件4.2.2 有耗媒质一阶近似吸收边界条件的空间离散形式4.3 铁磁材料中电磁波传播问题的时程精细积分解4.4 板状铁磁材料中电磁脉冲传播特性计算4.4.1 Maxwell方程的空间离散4.4.2 边界点处的常微分方程4.4.3 精细积分算法解4.4.4 数值结果与分析4.4.5 基于涡流方程的时程精细积分算法解参考文献第5章 电磁波时程精细积分法——4阶空间中心差分格式5.1 电磁波PITD（4）方法的基本原理5.1.1 Maxwell方程和Yee网格5.1.2 电磁波PITD（4）方法的矩阵形式5.1.3 电磁波PITD（4）方法中媒质分界面电磁参数确定5.2 电磁波PITD（4）方法解的数值稳定性分析5.3 电磁波PITD（4）方法解的数值色散特性分析5.3.1 电磁波PITD（4）方法的数值色散方程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5.3.4 时间步长对电磁波PITD（4）方法数值色散特性的影响5.4 数值算例5.5 电磁波PITD（4）方法中激励源的加入5.5.1 面电流源在一维电磁波PITD（4）方法中的加入5.5.2 线电流源在二维电磁波PITD（4）方法中的加入5.6 电磁波PITD（4）方法的PML吸收边界条件5.6.1 电磁波PITD（4）方法的三维PML吸收边界条件5.6.2 电磁波PITD（4）方法的二维PML吸收边界条件5.6.3 理想导体附近的差分格式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参考文献第6章 电磁波时程精细积分法应用中的子域技术6.1 子域的划分原则和子域边界的处理6.1.1 子域的划分原则6.1.2 一维问题子域划分6.1.3 二维问题子域划分6.1.4 三维问题子域划分6.1.5 子域边界的处理6.2 单个子域内的时程精细积分计算6.3 子域计算结果的合成方法6.3.1 一维问题子域计算结果的合成方法6.3.2 二维问题子域计算结果的合成方法6.3.3 三维问题子域计算结果的合成方法6.4 PML吸收边界在基于子域技术的PITD（4）方法中的应用6.4.1 电磁波动方程的空间离散形式6.4.2 PML层用于截断子域边界时的子域划分方法6.4.3 子域问题的计算6.4.4 子域计算结果的合成方法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6.5.1 计算模型6.5.2 子域划分及其子域边界处理6.5.3 子域计算结果合成6.5.4 计算结果分析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6.7 基于子域技术的PITD（4）方法分析圆柱导体的散射6.8 基于蛙跳格式的电磁波时程精细积分方法6.8.1 L-PITD方法的空间离散形式6.8.2 算例参考文献第7章 电磁波时程精细积分法——小波Galerkin空间差分格式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7.1.1 WG-PITD方法的空间差分格式7.1.2 WG-PITD方法的时域递推7.2 无损耗介质中WG-PITD方法解的数值稳定性7.3 无损耗介质中WG-PITD方法解的数值色散特性7.3.1 无损耗介质中WG-PITD方法的数值色散方程7.3.2 时间步长对WG-PITD方法数值色散特性的影响7.3.3 空间步长对WG-PITD方法数值色散特性的影响7.3.4 电磁波传播方向对WG-PITD方法数值色散特性的影响7.3.5 无损耗介质中WG-PITD方法的数值超光速现象7.4 有损耗介质中WG-PITD方法解的数值稳定性7.4.1 有损耗介质中WGTD方法的数值色散方程7.4.2 有损耗介质中WG-PITD方法的稳定性条件7.5 有损耗介质中WG-PITD方法解的数值色散特性7.5.1 有损耗介质中WG-PITD方法的数值色散方程7.5.2 时间步长对WG-PITD方法数值色散特性的影响7.5.3 空间步长对WG-PITD方法数值色散特性的影响7.5.4 电导率对WG-PITD方法数值色散特性的影响7.5.5 电磁波传播方向对WG-PITD方法数值色散特性的影响7.5.6 电导率对WG-PITD方法数值色散各向异性的影响参考文献第8章 电磁波时程精细积分法——广义WG-PITD方法8.1 广义WG-PITD方法的空间离散形式8.2 广义WG-PITD方法解的数值稳定性8.3 广义WG-PITD方法解的数值色散特性8.3.1 广义WG-PITD方法的数值色散方程8.3.2 尺度函数对数值色散特性的影响8.3.3 时间步长对数值色散特性的影响8.3.4 空间步长对数值色散特性的影响8.3.5 电导率对有损耗介质中数值色散特性的影响8.3.6 电磁波传播方向对数值色散特性的影响8.3.7 数值色散特性的各向异性8.4 数值示例8.4.1 计算模型8.4.2 WG-PITD方法的计算精度和计算效率分析8.4.3 广义WG-PITD方法的计算精度和计算效率分析参考文献第9章 柱坐标系中的电磁波时程精细积分法9.1 轴对称情况下柱坐标系中的时程精细积分法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9.1.2 吸收边界条件9.2 数值算例参考文献