自由面势流问题的域外奇点边界元法及其数值误差分析 被引量：6

1

作者 高高 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期339-345,共7页

讨论了域外奇点边界元法在自由面势流问题计算中的作用,并以连续及离散Fourier分析对该方法(就m阶面元的一般情况)进行数值误差分析,导出了计及面元阶数、奇点至自由面垂向距离、配置点移动、差分格式等因素影响的数值误差一般表达式。... 讨论了域外奇点边界元法在自由面势流问题计算中的作用,并以连续及离散Fourier分析对该方法(就m阶面元的一般情况)进行数值误差分析,导出了计及面元阶数、奇点至自由面垂向距离、配置点移动、差分格式等因素影响的数值误差一般表达式。从理论上证明了自由面势流问题计算中采用域外奇点法可改善离散产生的数值色散误差并能结合配置点前移(向上游)等方法以数值满足辐射条件。 展开更多

关键词 域外奇点边界元法 自由面流 势流 数值计算 误差分析 色散误差 绕流 流体力学

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三点五阶优化广义紧致格式 被引量：2

2

作者 沈孟育 牛晓玲 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2003年第4期383-390,共8页

根据两种差分格式色散误差目标函数对三点五阶广义紧致格式进行了优化。理论分析及数值实验证明了优化方法的正确性与有效性。该方法具有普遍意义,可以推广用来确定其它各阶精度的广义紧致格式的系数。并且利用类似的思想,可以通过其它... 根据两种差分格式色散误差目标函数对三点五阶广义紧致格式进行了优化。理论分析及数值实验证明了优化方法的正确性与有效性。该方法具有普遍意义,可以推广用来确定其它各阶精度的广义紧致格式的系数。并且利用类似的思想,可以通过其它限制条件对紧致格式进行优化。 展开更多

关键词 三点五阶优化广义紧致格式 多尺度物理现象 数值模拟 湍流 色散误差

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高阶FDTD的加权系数优化方法研究

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作者 朱敏 《金陵科技学院学报》 2023年第1期32-36,共5页

为了提高电磁散射的计算精确度,对高阶时域有限差分法(FDTD)的加权系数进行优化。提出一种基于Yee氏蛙跳网格的高阶FDTD优化方法,主要通过优化加权系数消除传播方向上沿轴及网格对角线的色散误差。通过雷达截面散射仿真实验验证了提出... 为了提高电磁散射的计算精确度,对高阶时域有限差分法(FDTD)的加权系数进行优化。提出一种基于Yee氏蛙跳网格的高阶FDTD优化方法,主要通过优化加权系数消除传播方向上沿轴及网格对角线的色散误差。通过雷达截面散射仿真实验验证了提出的高阶FDTD优化方法相较于未优化的高阶FDTD方法具有更高的计算精度,可应用在复杂目标的电磁散射问题上。 展开更多

关键词 高阶FDTD 各向异性 加权系数 色散误差 雷达散射截面

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相控阵天线色散误差对高分辨率星载SAR成像质量的影响研究 被引量：4

4

作者 撒文彬 王海涛 +2 位作者 姜岩 涂尚坦 邹文俊 《上海航天》 2016年第4期38-44,共7页

对相控阵天线色散误差对高分辨率星载合成孔径雷达(SAR)成像质量的影响进行了研究。阐述了相控阵天线的色散产生机理,其影响可用实时延迟线对单元间空间路程差补偿消除。研究认为色散误差在距离向目标冲激响应函数中引入时变的方向图与... 对相控阵天线色散误差对高分辨率星载合成孔径雷达(SAR)成像质量的影响进行了研究。阐述了相控阵天线的色散产生机理,其影响可用实时延迟线对单元间空间路程差补偿消除。研究认为色散误差在距离向目标冲激响应函数中引入时变的方向图与辛格函数的卷积导致该函数出现畸变。建立了色散误差对星载SAR距离向点目标冲激响应的影响模型,计算表明完全延迟补偿时色散误差为零;部分延迟补偿时方向图随频率发生平移;无延迟补偿时带内平移更严重,且在部分角度位置发生剧烈的变化。分析了色散误差对信噪比、分辨率、峰值旁瓣比和积分旁瓣比等图像质量指标的影响。仿真结果发现:色散误差大小与延迟补偿成反比,补偿越多,误差就越小;随着色散误差增大,冲激响应函数畸变加剧,主瓣展宽、旁瓣抬高和变形,导致幅值也发生变化;波束边缘回波的冲激响应畸变较波束中心更明显。建立的模型和提出的分析方法已经经过了工程实践的检验,有较高的参考价值。 展开更多

关键词 星载SAR 相控阵天线 方向图 色散误差 实时延迟线 图像质量 点目标 波束指向

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对于具有一定宽度的光束通过展宽器的色散误差的评价 被引量：2

5

作者 刘永军 柴路 +1 位作者 王清月 张志刚 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期1291-1294,共4页

利用光线追踪法计算了具有一定宽度的光束通过Martinez展宽器时的色散误差 .结果表明 ,通常的无宽度理想光线的展宽器模型有足够的精确度 .但是如果将光束反转后再送入展宽器 ,将得到更加完美的色散误差补偿 .

关键词 宽度 光束 色散误差 评价 飞秒激光放大器 展宽路 压缩器 色散补偿

原文传递

关于无振荡、无自由参数有限元格式的研究 被引量：2

6

作者 夏健 孙少鹏 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第4期391-403,共13页

利用双曲守恒律方程的Ｔａｙｌｏｒ弱解表达式，建立了有限元法修正方程，选择合适的展开式系数能得到一系列数值格式．通过稳定性分析研究了格式的稳定性、色散误差与有限元修正方程导数项系数之间的关系，该关系与差分法的ＮＮＤ格式... 利用双曲守恒律方程的Ｔａｙｌｏｒ弱解表达式，建立了有限元法修正方程，选择合适的展开式系数能得到一系列数值格式．通过稳定性分析研究了格式的稳定性、色散误差与有限元修正方程导数项系数之间的关系，该关系与差分法的ＮＮＤ格式一致．在选定格式下，通过ＣＦＬ数可控制有限元离散解的振荡而使格式不含自由参数．最后，用数值算例验证了这一关系，并在二、三维欧拉方程作了推广应用． 展开更多

关键词 有限元 耗散误差 色散误差 激波 计算流体力学

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一维ADI-FDTD方法的数值色散分析 被引量：1

7

作者 夏冬 党涛 郑宏兴 《中国民航学院学报》 2005年第2期38-41,共4页

给出了交替变向隐式时域有限差分法(ADI-FDTD)的一维差分格式,利用增长矩阵推导了数值色散关系式。将其与过去研究中给出的色散关系式进行了比较。利用牛顿迭代法对其进行了全面的分析,发现了时间步长的选取与网格、色散误差的大小有一... 给出了交替变向隐式时域有限差分法(ADI-FDTD)的一维差分格式,利用增长矩阵推导了数值色散关系式。将其与过去研究中给出的色散关系式进行了比较。利用牛顿迭代法对其进行了全面的分析,发现了时间步长的选取与网格、色散误差的大小有一定的联系。 展开更多

关键词 时域有限差分法 交替变向隐式时域有限差分法 数值色散 牛顿迭代 色散误差

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基于正交网格的高阶显式矢量有限元算法

8

作者 齐红星 张杰 +1 位作者 陈树德 乔登江 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期445-446,共2页

特大尺度(例如105个工作波长以上)电磁计算需要高效的计算方法。这类方法需要解决好三个方面的问题:(1)长距离传输带来的相位误差(数值色散误差);(2)

关键词 工作波长 耗散误差 差分方法 三个方面 高阶 电磁计算 计算方法 相位误差 色散误差 大尺度

原文传递

基于低色散无网格仿真模型的舱室薄壁-腔体振声耦合研究 被引量：1

9

作者 王海涛 曾向阳 +1 位作者 杜博凯 陈克安 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第18期105-111,124,共8页

对飞机舱室结构进行薄壁-腔体振声耦合特性的研究是进行舱室噪声控制和声学设计的关键问题;基于波动声学的数值仿真方法是舱室场景中振声耦合分析常用的方法,但由于受刚度矩阵失真影响,在中频段普遍存在高色散误差。针对此问题,以降低... 对飞机舱室结构进行薄壁-腔体振声耦合特性的研究是进行舱室噪声控制和声学设计的关键问题;基于波动声学的数值仿真方法是舱室场景中振声耦合分析常用的方法,但由于受刚度矩阵失真影响,在中频段普遍存在高色散误差。针对此问题,以降低振声耦合系统的刚度矩阵失真为目标,发展了一种具有低色散误差的无网格仿真模型;首先推导了外力及声源混合激励源下的振声耦合系统;然后发展了一种基于无网格支撑域的声压梯度光滑技术,可降低耦合系统的刚度;最后将低刚度的声压梯度光滑技术与高刚度的经典无网格法进行结合,提出一种在中低频段内自适应的刚度矩阵重组技术,最终得到低色散无网格仿真模型。矩形封闭空间及实际舱段结构的算例对比均显示低色散无网格仿真模型能够使离散系统刚度更接近连续系统的刚度,从而在较宽的中低频段内使数值解更接近真实解。 展开更多

关键词 振声耦合 色散误差 刚度矩阵 无网格法 舱室结构

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复杂介质结构电气设备的FDTD算法

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作者 聂睿瑞 李勃 《电子器件》 CAS 北大核心 2022年第2期474-478,共5页

在现有的电磁场算法中,时域有限差分法(FDTD)的使用越来越广泛。但是当解决曲面问题时,原有的FDTD方法就不太适用了。而且,大多数的电气设备为多重材料结构和不连续的曲线表面,传统的FDTD算法会产生发散和不稳定现象。由此提出了一种基... 在现有的电磁场算法中,时域有限差分法(FDTD)的使用越来越广泛。但是当解决曲面问题时,原有的FDTD方法就不太适用了。而且,大多数的电气设备为多重材料结构和不连续的曲线表面,传统的FDTD算法会产生发散和不稳定现象。由此提出了一种基于非标准曲线算子的三维高阶FDTD算法,用于解决复杂介质结构电气设备的电磁兼容性问题。根据代数拓扑学,将各种不规则形状的网格转化为合适的二重网格用公式表示出来,在优化整体性能的同时降低色散误差。通过计算结果可以看出,高阶非标准FDTD算法的准确度极高,而且没有任何色散情况出现,并且可以节省大约85%的CPU和内存使用。证明了该FDTD算法能有效提高计算精度并减少计算资源的消耗。 展开更多

关键词 电磁场 时域有限差分法 高阶 非标准算子 色散误差

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高阶时间空间差分近似对二维ADI-FDTD方法数值色散的影响

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作者 张岩 吕善伟 《天线技术》 2004年第20期45-49,共5页

本文讨论交替方向隐式时域有限差分法(ADI—FDTD)的数值色散问题，分别对高阶时间空间差分近似，介绍了近似公式，并进行2阶、4阶、6阶、10阶差分数值色散误差的算例计算，对比表明4阶空间差分近似产生的色散误差较小。

关键词 ADI-FDTD方法 差分近似 数值色散 二维 高阶 色散误差 算例 分数

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自由面势流问题边界元法的数值色散误差

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作者 高高 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期870-875,共6页

以连续及离散Fourier分析研究自由面势流问题边界元法的数值色散误差,并从理论上探讨有关计算中数值色散误差的改善问题。研究表明:对于该问题的数值色散误差而言,重要的在于以问题相应的离散算子考察计及各种数值手段后的总体色散误差... 以连续及离散Fourier分析研究自由面势流问题边界元法的数值色散误差,并从理论上探讨有关计算中数值色散误差的改善问题。研究表明:对于该问题的数值色散误差而言,重要的在于以问题相应的离散算子考察计及各种数值手段后的总体色散误差,而非仅考虑该数值手段自身的数值色散误差大小。高阶面元、自由面域外奇点或适当的耦合方法是降低有关问题算子总体色散误差的较好选择。 展开更多

关键词 自由面 势流 边界元法 FOURIER分析 色散误差

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一种用于非均匀网格划分的低数值色散的AA-ID-FDTD方法

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作者 刘桂英 谢孟洪 +1 位作者 赵珉 陈伟军 《数字技术与应用》 2021年第6期31-33,共3页

为了降低由非均匀网格划分引起的数值色散误差,本文提出了一种人工各项异性参数(AA)修正的各向同性色散(ID)时域有限差分方法(FDTD)。即在推导二维TE波的更新函数中引入ID有限差分和AA参数。文中给出了该方法能够抑制数值色散误差的理... 为了降低由非均匀网格划分引起的数值色散误差,本文提出了一种人工各项异性参数(AA)修正的各向同性色散(ID)时域有限差分方法(FDTD)。即在推导二维TE波的更新函数中引入ID有限差分和AA参数。文中给出了该方法能够抑制数值色散误差的理论分析。以平面波在添加了绝缘材料的二维空间传播模型,证明该方法的有效性。和现存的方法相比,在不增加计算成本的情况下,本文提出的AA-ID-FDTD方法能够降低非均匀网格划分引起的数值色散误差并提高计算精度。 展开更多

关键词 人工各向异性 时域有限差分 各向同性色散 数值色散误差

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一种降低交替方向隐式时域有限差分数值色散的方法

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作者 赵安兴 黄斌科 +1 位作者 蒋延生 汪文秉 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期209-212,247,共5页

针对交替方向隐式时域有限差分方法(ADI-FDTD)数值色散严重的缺点,提出了一种低数值色散的各向同性ADI-FDTD方法.该方法在ADI-FDTD方法的差分近似微分中引入各向同性差分模板,并通过确定各向同性差分的加权系数来近似实现各向同性,然后... 针对交替方向隐式时域有限差分方法(ADI-FDTD)数值色散严重的缺点,提出了一种低数值色散的各向同性ADI-FDTD方法.该方法在ADI-FDTD方法的差分近似微分中引入各向同性差分模板,并通过确定各向同性差分的加权系数来近似实现各向同性,然后人为修正空间的介质参数来减少各个方向上的数值色散误差,因此在模拟一定带宽的时域问题时可有效提高计算精度和计算效率.仿真结果表明,该方法在单频上可近似实现无数值色散误差,在所优化的频带附近其数值色散误差是ADI-FDTD方法的1%. 展开更多

关键词 各向同性差分 数值色散误差 交替方向隐式

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