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混凝土重力坝非黏滞阻尼地震响应分析 被引量：7
1
作者 钱向东 李震东 李晨 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期342-348,共7页
采用以核函数为指数函数的卷积型非黏滞阻尼模型,建立了地震作用下非黏滞阻尼结构的振动方程,引入状态变量,导出了非黏滞阻尼结构振动方程的状态空间表达式。以某重力坝为例,输入Koyna实测地震波,实现了时域精细积分法求解坝体非黏滞阻... 采用以核函数为指数函数的卷积型非黏滞阻尼模型,建立了地震作用下非黏滞阻尼结构的振动方程,引入状态变量,导出了非黏滞阻尼结构振动方程的状态空间表达式。以某重力坝为例,输入Koyna实测地震波,实现了时域精细积分法求解坝体非黏滞阻尼地震响应的算法,给出了松弛参数μ取不同数值时大坝的响应时程。计算结果表明,无论是空库还是满库,非黏滞阻尼模型的峰值响应均大于黏滞阻尼模型的峰值响应,随着μ取值的减小,非黏滞阻尼模型的峰值响应增大,说明黏滞阻尼模型的阻尼效应大于非黏滞阻尼模型。因此,目前采用黏滞阻尼模型分析混凝土重力坝的地震响应,会低估大坝的峰值响应,从而影响结构设计方案的安全性和合理性。 展开更多
关键词 非黏滞阻尼 指数核函数 时域精细积分 混凝土重力坝 地震响应
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光子晶体传输特性的时域精细积分法分析 被引量：2
2
作者 杨红卫 孟珊珊 +1 位作者 高冉冉 彭硕 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期62-69,共8页
将精细积分法应用于时域有限差分法中,提出了一种求解光子晶体传输特性的时域精细积分法,并对其计算精度及稳定性进行了分析.从一阶麦克斯韦方程出发,在空间上采用Yee元胞进行差分离散,结合吸收边界条件及激励源表达式将方程整理为标准... 将精细积分法应用于时域有限差分法中,提出了一种求解光子晶体传输特性的时域精细积分法,并对其计算精度及稳定性进行了分析.从一阶麦克斯韦方程出发,在空间上采用Yee元胞进行差分离散,结合吸收边界条件及激励源表达式将方程整理为标准的一阶常微分方程组形式.通过时间步长的精细划分和指数矩阵的加法定理,在时间上利用精细积分法对齐次微分方程进行积分求解,并结合激励向量的特解得到空间离散的场分量,最终通过傅里叶变换求得方程的解.利用时域精细积分法对光子晶体进行了实例计算,并将其结果分别与时域有限差分法和四阶龙格库塔法在精度、稳定性等方面进行了比较,结果表明时域精细积分法具有更高的计算精度,并且克服了时域有限差分法以及四阶龙格库塔法在计算稳定性上对时间步长的限制.提出的方法具有精确、稳定的特点,为光子晶体传输特性的研究提供了一种新的有效的分析方法. 展开更多
关键词 光子晶体 时域精细积分 时域有限差分 四阶龙格库塔法
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一种求解Maxwell方程组的无条件稳定时域精细积分法 被引量：1
3
作者 赵鑫泰 马西奎 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1600-1604,共5页
本文提出了一种基于精细积分技术求解Maxwell旋度方程的半解析时域方法.由于精细积分技术的引入,该方法不仅摆脱了Courant-Frendrich-Levy稳定性条件对时间步长的限制,而且使得数值色散与时间步长的选取无关.文中分别推导了时域精细积... 本文提出了一种基于精细积分技术求解Maxwell旋度方程的半解析时域方法.由于精细积分技术的引入,该方法不仅摆脱了Courant-Frendrich-Levy稳定性条件对时间步长的限制,而且使得数值色散与时间步长的选取无关.文中分别推导了时域精细积分法在计算区域内和吸收边界处的差分格式,时域递推的计算格式;并提出了时域递推过程涉及的矩阵不可逆问题的解决方案.进行了实例计算,并与解析解和时域有限差分法的结果进行了对比. 展开更多
关键词 时域精细积分法 时域有限差分法 稳定性 数值色散 谐振腔
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用于电磁波多尺度问题求解的高效FDTD-PITD混合算法
4
作者 康祯 杨方 +2 位作者 张瑞祥 刘俊峰 姚尧 《微波学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期46-52,共7页
针对电磁波多尺度问题的高效仿真需求,提出了基于亚网格技术的时域有限差分(FDTD)方法与时域精细积分(PITD)方法的混合数值算法。该混合算法的基本思想是采用局部亚网格技术分别对精细结构区域以及其他区域进行剖分,并应用FDTD方法和PIT... 针对电磁波多尺度问题的高效仿真需求,提出了基于亚网格技术的时域有限差分(FDTD)方法与时域精细积分(PITD)方法的混合数值算法。该混合算法的基本思想是采用局部亚网格技术分别对精细结构区域以及其他区域进行剖分,并应用FDTD方法和PITD方法分别对粗网格区域与细网格区域进行求解,同时构建信息交互策略交换细网格区域与粗网格区域的计算信息。一方面该方法减少了电磁波多尺度问题的网格剖分数目,显著降低了内存需求;另一方面由于应用于细网格区域的PITD方法不受Courant-Friedrich-Levy(CFL)数值稳定性条件的限制,该混合方法能够采用较大的时间步长进行仿真,减少了迭代步数以及CPU执行时间。数值计算结果验证了混合算法的稳定性、可行性以及高效性。 展开更多
关键词 时域有限差分方法 时域精细积分方法 混合算法 多尺度仿真 亚网格技术
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有耗介质中时域精细积分方法的数值色散分析 被引量：1
5
作者 孙刚 马西奎 白仲明 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期209-215,共7页
分析了时间步长、空间步长、电导率和电磁波传播方向对时域精细积分(PITD)方法的数值损耗和数值色散的影响。结果表明:PITD的数值损耗大于电磁波的真实损耗,其数值波速可以大于电磁波的真实波速。PITD的数值损耗和数值色散都基本上不受... 分析了时间步长、空间步长、电导率和电磁波传播方向对时域精细积分(PITD)方法的数值损耗和数值色散的影响。结果表明:PITD的数值损耗大于电磁波的真实损耗,其数值波速可以大于电磁波的真实波速。PITD的数值损耗和数值色散都基本上不受时间步长的影响。随着空间步长的减小,PITD的数值损耗和数值色散的误差都逐步减小。当电导率较小时,PITD的数值损耗和数值色散的误差比时域有限差分(FDTD)方法的大。但当电导率较大时,PITD的数值波速却比FDTD的数值波速更加接近于电磁波的真实波速。PITD的数值损耗和数值色散的各向异性在三维情况下的值要大于其在二维情况下的值。数值算例表明:对良导体而言,PITD比FDTD拥有更高的计算精度和更快的计算速度。 展开更多
关键词 有耗介质 时域精细积分方法 数值损耗 数值色散
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二维光子晶体传输特性的时域精细积分法
6
作者 杨红卫 彭硕 高冉冉 《动力学与控制学报》 2019年第4期299-305,共7页
本文研究了二维光子晶体的时域精细积分法,并对其精度、效率、以及稳定性进行分析.从麦克斯韦方程的微分形式出发,利用Yee元胞将空间微分算子近似为差分算子,结合边界条件及激励源的表达式得到一组关于时间的常微分方程.对时间进行精细... 本文研究了二维光子晶体的时域精细积分法,并对其精度、效率、以及稳定性进行分析.从麦克斯韦方程的微分形式出发,利用Yee元胞将空间微分算子近似为差分算子,结合边界条件及激励源的表达式得到一组关于时间的常微分方程.对时间进行精细划分,使用精细积分算法求解常微分方程组.结合通解与激励源的特解得到光子晶体两端的反射场及透射场分布,进而通过傅里叶变换求得二维光子晶体的传输特性.数值算例表明,本文方法具有准确、稳定、高效的特点. 展开更多
关键词 二维光子晶体 光子带隙 时域精细积分法 时域有限差分法 传输特性
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