自适应小波配点法求解Maxwell方程

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:vincent1115
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文介绍了一种求解Maxwell方程的小波数值方法——自适应小波配点法。该方法基于第二代小波的基础,结合配点法思想,将小波压缩用于网格的自适应和插值,而将具有小波多水平分解优点的有限差分用于微分计算,并对该算法在时间方向的处理上进行了改进。为提高计算效率,采用了经典的四阶Runge-Kutta法求解的迭代程序。求解的总计算复杂度为ON,其中N为自适应网格的配点数。数值结果验证了该方法的计算精度和计算效率。  本文首先介绍了研究对象和研究背景,尤其是求解Maxwell方程的时域数值方法的发展历史和发展状况,然后概述了本文研究的主要内容。其次介绍了电磁场的理论基础,详细给出了Maxwell方程组的微分和积分形式,以及它的一些退化形式,例如:波动方程形式、TE问题和TM问题等。另外,还介绍了几种目前应用较为广泛的吸收边界条件,主要包括常用的Mur吸收边界条件和吸收效果较好的完全匹配层(PML)吸收边界条件。然后,从传统的小波基数值方法出发,由于其使用的都是第一代小波,而第一代小波都是由母小波的平移和伸缩构造的,这使得其只能处理一些无限或周期性区域,对一般区域无能为力。针对这些缺点,本文采用了第二代小波,结合配点法思想,提出了一种求解Maxwell方程的基于提升格式的时间改进的自适应小波配点法,使得Maxwell方程的求解得到了较好的简化,并达到一定的精度。最后详细介绍了自适应小波配点法的算法并在时间方向加以改进。为了说明该方法的有效性,设计了Maxwell方程的一维数值算例,结果验证了自适应小波配点方法求解Maxwell方程正演问题的可行性。
其他文献
锚杆锚固技术在国内外各类大中型岩土工程中应用广泛,在实践中被证明是一种行之有效的锚固技术。目前被广泛应用与矿山井巷、交通隧道、大坝等大型岩石工程的加固。用于岩石
随着科学技术的发展,非线性现象在自然科学和社会科学领域的作用越来越重要,物理、化学、生物、工程技术,甚至社会的经济问题都存在着大量的非线性问题,这些问题的研究常常能用非
安全多方计算在1982年由Yao首次提出,发展至今已成为密码学的一大研究热点,具有重要的理论研究意义和实际应用价值。本文对安全多方计算中保密判定空间位置关系和多方保密计
论文主要研究了带有马尔科夫切换的区间线性系统,给出了区间系统稳定性的定义,即鲁棒稳定性。当给定系统不稳定时就产生了区间线性系统的稳定化问题,即本文的研究内容。  论文
概率极限理论是概率论的主要分支之一,也是概率统计学科中极为重要的理论基础,研究随机变量序列和的极限对于搞清楚随机现象的本质有着极其重要的意义。经典的极限理论,主要是以
时滞微分方程分支现象广泛存在于自然界中,例如物理、工程、生物学、医学及经济学等领域。分支现象可发生在依赖于参数的系统。Hopf分-支是一类与系统平衡点的稳定性及周期解
近年来,随着科学技术的发展,差分方程理论在现代物理学、生物学、经济学和控制工程等领域中有着非常广泛的应用。差分方程的振动性理论、渐近性理论和正解存在性理论,是差分方程
在血液生产系统中,有关红血球细胞的生产、发展和成熟的模型具有很好的研究价值。1989年Grabosch和Heijmans提出的一类无结构红血球细胞数量模型,描述细胞生长、变异和死亡规律
线性保持问题是矩阵论研究领域中一个重要的课题,刻画矩阵集之间保持某些函数、子集、关系、变换等不变量的线性算子的问题被称为“线性保持问题”。近几十年来,保持问题已成