时域数值仿真论文_王向华

导读:本文包含了时域数值仿真论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:时域,差分,数值,等离子体,系统,闭环,隐式。

时域数值仿真论文文献综述

王向华[1](2015)在《单步无条件稳定时域有限差分方法及其在复杂电磁结构数值仿真中的应用研究》一文中研究指出如今,随着电子工业技术的发展,电磁问题的研究热点向现代大型舰船平台和小型纳米器件等两个极端方向发展。特别是随着现代电子战的升级,解决飞机、舰船平台等电大尺寸的多尺度、复杂系统的电磁兼容和电磁干扰问题日益迫切;同时,随着新材料和半导体制备工艺的飞速发展,电子设备越来越趋向于小型化和复杂化,工作环境日益复杂,因此电磁环境效应问题变得也越来越重要。深入解决这些问题采用的重要手段之一就是发展精确、高效的数值求解方法。为此,本学位论文进一步发展了传统的时域有限差分方法(FDTD),特别是针对飞机和坦克等大型平台,发展了单步无条件稳定时域有限差分法(Leapfrog ADI-FDTD),对相关复杂电磁兼容问题进行了深入研究;同时,拓展了Leapfrog ADI-FDTD等方法,对新型石墨烯(Graphene)纳米电子器件进行了仿真研究。本学位论文主要内容和创新点总结如下:(1)对Leapfrog ADI-FDTD的数值色散进行了分析,进而通过分析数值色散公式、空间和时间本征值、增长矩阵本征值等方法证明了Leapfrog ADI-FDTD方法的无条件稳定性;分别在电流源和电压源激励下,将Leapfrog ADI-FDTD与常见FDTD方法的误差进行了比较,发现硬源比软源误差大,而且用Leapfrog ADI-FDTD方法计算得到的电磁场具有非对称误差,通过数值分析得到了减小该误差的方法;(2)提出了适合于Leapfrog ADI-FDTD方法的卷积完全匹配层吸收层(CPML)方法。首先证明了提出的CPML为无条件稳定,然后通过数值实验证明该方法对行波和倏逝波都有较高的吸收效率,从而将Leapfrog ADI-FDTD拓展到能够求解开放空间的散射和辐射问题;(3)提出了集总参数Leapfrog ADI-FDTD方法,应用Jury稳定性判定准侧,证明了加载电阻、电容和电感等元件时,该方法为无条件稳定;(4)给出了适合于Leapfrog ADI-FDTD方法的总场/散射场(TF/SF)计算公式,进而研究了强电磁脉冲作用下,金属目标的表面电流分布,得到了与商用仿真软件CST和FEKO比较一致的结果;提出了有耗介质的Leapfrog ADI-FDTD方法,应用该方法仿真分析了强电磁脉作用冲下飞机的电磁兼容问题;并且提出了通过添加各向异性参数提高Leapfrog ADI-FDTD方法的仿真精度,并应用该方法仿真分析了坦克的表面电流分布;(5)改进了复杂金属结构的瞬时电流分布的计算方法,同时提出了时谐场激励下电流分布的幅值和相位提取方法。进而应用这两种方法分析了强电磁脉冲作用下护卫舰的表面电流分布特性;(6)将Leapfrog ADI-FDTD和相应的CPML方法推广到一般正交坐标系。以球坐标系为例,给出了奇点的处理方法,并应用该方法仿真分析了地球表面-等离子层谐振腔的舒曼(Schumann)共振问题;(7)将Leapfrog ADI-FDTD方法拓展到可以仿真非磁化等离子体情形,进一步地给出了适合于仿真一般各向异性介质的Leapfrog ADI-FDTD方法;(8)提出了适合于仿真石墨烯薄层的矩阵指数FDTD方法,对石墨烯在外加磁场作用下的传输特性进行了仿真分析;并且将Leapfrog ADI-FDTD方法进行拓展,对表面等离子体激元(SPP)沿石墨烯表面的传输特性进行了仿真,同时对叁维石墨烯结构频率选择表面(FSS)和石墨烯滤波器也进行了较为深入的仿真研究。(本文来源于《浙江大学》期刊2015-01-09)

程俊斌,杨文刚[2](2012)在《基于数值仿真的时域内人-机闭环系统稳定性研究》一文中研究指出针对带电传操纵系统人-机闭环系统稳定性问题,讨论了人-机闭环系统稳定性的研究方法。在分别建立飞机本体、操纵系统和驾驶员模型的基础上,建立了综合考虑非线性因素的横航向补偿控制模型。以横向滚转操纵为例,在时域内对系统进行了动态仿真,研究了驾驶员滞后时间对人-机闭环系统稳定性的影响。仿真结果表明,该方法用于研究人-机闭环系统稳定性是可行的和有效的。(本文来源于《飞机设计》期刊2012年05期)

胡耿军,李静,龙潜,陶陶,张恭轩[3](2011)在《时域有限差分法数值仿真单光镊中微球受到的光阱力》一文中研究指出本文采用叁维时域有限差分法(FDTD)和Maxwell应力张量法建立了单光镊在焦点附近俘获球形微粒的光阱力模型,采用基于球矢量波函数(VSWF)的五阶高斯光源作为仿真光源,得到了准确的光场传播.讨论了光源的波长、束腰、偏振态和微球的半径、折射率对光阱力的影响,分析了在单光镊俘获微球时,邻近微球对光阱力的影响.特别研究了光源的偏振态对微球所受光阱力的作用效果,仿真结果表明圆偏振光比线偏振光对微球的俘获力更大;被光镊稳定俘获的微球,会受到邻近微球干扰,失去平衡状态,改变光源的偏振态可以改变微球的受力状态.(本文来源于《物理学报》期刊2011年03期)

鞠卫国[4](2010)在《矿井瞬变电磁场超前探测时域数值仿真研究》一文中研究指出矿井瞬变电磁场超前探测的数值仿真,作为基础性的研究内容,对矿井电磁法探测及资料解释具有极其重要的指导作用,将对促进瞬变电磁场超前探测技术的成熟与发展起到积极作用。在对现有的数值计算方法总结分析的基础上,确定了时域有限差分法作为仿真研究算法。FDTD算法特殊的Yee网格结构,实施简便,便于处理具有复杂外形和复杂介质目标的电磁散射、辐射等问题,在媒质的处理方面有较大的自由度。同时,显式算法的FDTD,能给出物理过程丰富的时域信息,为复杂的物理过程描述出清晰的物理图像。给出了导电媒质中准静态条件下时变电磁场Maxwell方程的特殊形式,和不同媒质分界面上边界条件的形式。深入研究了地球物理无限空间中Helmholtz定理、辐射条件,唯一性定理,给出了详细的证明过程。在此基础上,由准静态条件下的时域Maxwell旋度方程,建立了离散后的FDTD方程,加入了约束条件。对FDTD网格元胞界面电磁参数的选取,采用了特殊的处理方法。将无限空间中的辐射条件,用吸收边界条件替代,缩减求解区域.。导出了吸收边界条件中TE波的完全匹配层吸收边界条件公式,制定出FDTD中加入PML吸收边界的实施策略,完成FDTD仿真软件编程。对Gauss脉冲激励下,距掘进面分别为10 m、50 m、100 m低阻异常体的瞬变场响应仿真结果表明,异常体距离越远、回波到达时间越晚;发送出去的脉冲信号,随时间向前方传播、并向四周扩散,到达侧帮后被反射。仿真结果符合电磁波的传播、以及和物体相互作用的规律,证明所建立的FDTD方程、编制的仿真程序是正确的。掘进面上场分布随时间的变化、脉冲的扩散与传播、异常体的反射、侧帮的反射,距掘进面不同距离处异常体反射的到达时间,都为今后井下瞬变电磁场超前探测仪器方法理论研究、仪器的改进提供了依据。(本文来源于《江苏大学》期刊2010-05-05)

刘健辰,章兢,张红强[5](2009)在《分数阶混沌系统时域数值仿真及其可靠性分析》一文中研究指出通过分析系统不动点的稳定性,得到分数阶微分系统存在混沌的解析条件。以分数阶统一混沌系统为例,通过时域数值仿真实验,发现时域近似产生的仿真误差会产生对分数阶微分系统是否存在混沌的错误判断,并且误差影响会随参数k的增大而变大。(本文来源于《计算机工程与应用》期刊2009年29期)

刘波[6](2008)在《利用多种变换实现磁化等离子体的时域数值仿真》一文中研究指出基于场量D-E(电位移矢量-电场场强)的本构关系,通过综合利用时域、频域和Z变换域之间的关系导出一种磁化等离子体电磁特性的时域建模方法(称为多变换域方法),该方法避免了在时域数值方法中增加涉及感生电流的数值迭代公式,也无须对各种数值方法的基本迭代方程进行改动。同时,运用时域和频域的关系推导出辅助差分方程法对磁化等离子体进行时域建模的方法。将以上两种方法应用于时域有限差分法的叁维数值仿真,计算结果具有较好的一致性。但由于ADE方法引入较多近似误差,故而变换域方法较其更加准确。(本文来源于《微波学报》期刊2008年06期)

姜晓婷,刘东顺,吴立顺,李文龙,菅喜岐[7](2007)在《高强度聚焦超声热疗焦区温度分布的时域有限差分法数值仿真》一文中研究指出高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)是非侵入性治疗实体肿瘤的新技术,它是将高强度超声波聚焦于体内肿瘤组织处产生瞬态高温效应,使治疗焦区肿瘤组织发生凝固性坏死,而对周围的正常组织损伤较少或不损伤。在临床治疗中,对焦区温度的实时监控与靶区体积的预测对于治疗的安全与有效性非常重要。本研究是利用作者等以前提出的 FDTD(Finite Difference Time Domain)超声波非线性传播的仿真法,数值仿真HIFU非线性传播过程,研究焦点附近温度的变化、形成65℃~100℃之间的治疗焦点区域的形状和大小以及实际形成焦点的位置。(本文来源于《中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(上册)》期刊2007-04-01)

刘波,金林,高本庆[8](2006)在《磁化等离子体的时域数值仿真新方法》一文中研究指出本文探讨了如何利用电磁场时域数值方法对磁化等离子体进行数值建模分析。以场量D-E(电位移矢量-电场场强度)的本构关系为出发点,通过综合利用时域、频域和Z变换域之间的关系导出一种磁化等离子体电磁特性的时域建模方法(称为多变换域方法),该方法避免了在时域数值方法中增加涉及感生电流的数值迭代公式,也无须对各种数值方法的基本迭代方程进行改动。叁维数值仿真结果证明了方法的有效性。(本文来源于《2005'全国微波毫米波会议论文集(第叁册)》期刊2006-02-27)

时域数值仿真论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对带电传操纵系统人-机闭环系统稳定性问题,讨论了人-机闭环系统稳定性的研究方法。在分别建立飞机本体、操纵系统和驾驶员模型的基础上,建立了综合考虑非线性因素的横航向补偿控制模型。以横向滚转操纵为例,在时域内对系统进行了动态仿真,研究了驾驶员滞后时间对人-机闭环系统稳定性的影响。仿真结果表明,该方法用于研究人-机闭环系统稳定性是可行的和有效的。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

时域数值仿真论文参考文献

[1].王向华.单步无条件稳定时域有限差分方法及其在复杂电磁结构数值仿真中的应用研究[D].浙江大学.2015

[2].程俊斌,杨文刚.基于数值仿真的时域内人-机闭环系统稳定性研究[J].飞机设计.2012

[3].胡耿军,李静,龙潜,陶陶,张恭轩.时域有限差分法数值仿真单光镊中微球受到的光阱力[J].物理学报.2011

[4].鞠卫国.矿井瞬变电磁场超前探测时域数值仿真研究[D].江苏大学.2010

[5].刘健辰,章兢,张红强.分数阶混沌系统时域数值仿真及其可靠性分析[J].计算机工程与应用.2009

[6].刘波.利用多种变换实现磁化等离子体的时域数值仿真[J].微波学报.2008

[7].姜晓婷,刘东顺,吴立顺,李文龙,菅喜岐.高强度聚焦超声热疗焦区温度分布的时域有限差分法数值仿真[C].中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(上册).2007

[8].刘波,金林,高本庆.磁化等离子体的时域数值仿真新方法[C].2005'全国微波毫米波会议论文集(第叁册).2006

论文知识图

具有通信约束的网络控制系统结构图时域卷积数值模型脉压输出会聚单环空心光束的x-y截面能流密度分...机理分析模型脉压输出数值仿真结果种FR策略下的时域与频域结果

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