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一种坐标变换方法,用于形状变形对障碍物散射的亥姆霍兹方程的有效重复求解。 (英语) Zbl 1348.78027号

摘要:开发了一个计算模型,用于有效解决具有随机表面变形或不规则(例如表面粗糙或随机定位的凹凸)的障碍物的电磁散射问题,将蒙特卡罗方法与有限元背景下的变换电磁学原理相结合。在此类问题的蒙特卡罗方法的传统实现中,根据给定的概率分布定义了一组随机粗糙面;为每个曲面实现重新生成网格;并针对每个曲面求解该问题。因此,这种重复的网格生成过程给CPU时间带来了沉重的负担。在所提出的方法中,假设表面光滑,创建单个网格,并在对象的光滑表面上设计变换介质。利用坐标变换技术,结合麦克斯韦方程组的形式不变性,得到了介质的本构参数。在每个表面实现时,仅根据变形表面的几何形状修改材料参数,从而避免重复的网格生成过程。这样,就采用了简单、单一和均匀的网格;大大缩短了CPU时间。该技术通过各种有限元模拟来演示,用于解决二维、亥姆霍兹型和横向磁散射问题。

MSC公司:

78M25型 光学中的数值方法(MSC2010)
35J05型 拉普拉斯算子、亥姆霍兹方程(约化波动方程)、泊松方程
78A45型 衍射、散射
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全文: 内政部

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