时域电磁计算的LU分解ADI-FVTD方法

1

作者 许勇 牟斌 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第S1期1-4,共4页

本文提出一种新的时变电磁场交替方向全隐有限体积计算方法,麦克斯韦方程组和空气动力学欧拉方程同为双曲型偏微分方程组,因此计算流体力学(CFD)技术能够在计算电磁学(CEM)中得到推广求解高精度电磁场。不同于ADI-FDTD仅采用物理时间求... 本文提出一种新的时变电磁场交替方向全隐有限体积计算方法,麦克斯韦方程组和空气动力学欧拉方程同为双曲型偏微分方程组,因此计算流体力学(CFD)技术能够在计算电磁学(CEM)中得到推广求解高精度电磁场。不同于ADI-FDTD仅采用物理时间求导项,本文采用双时间方法添加定常虚拟时间导数项,使得物理时间推进步长仅由数值精度决定而不受稳定性限制,稳定性则由虚拟时间子迭代满足。本文隐式迭代采用雅可比系数矩阵分裂,得到在不同方向上的交替方向追赶法(ADI),隐式通量计算采用Steger-Warming分裂,并逐维度进行LU前后向迭代求解,如此得到全隐时变电磁场数值模拟,在保持高数值精度同时,节省计算时间并提升计算效率。 展开更多

关键词 计算流体力学 麦克斯韦方程组 交替方向隐式 时域有限体积法 电磁场

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2维Schrdinger方程的高阶紧致ADI格式 被引量：7

2

作者 马院萍 孔令华 王兰 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第4期421-425,共5页

利用4阶精度紧致格式离散1维Schrdinger方程的空间方向,并推广到2维Schrdinger方程问题.在时间方向用P-R ADI方法离散,经理论分析证明该格式具有高精度性、省时性和绝对稳定性,并证明该格式还保持离散的电荷守恒律以及能量守恒律,... 利用4阶精度紧致格式离散1维Schrdinger方程的空间方向,并推广到2维Schrdinger方程问题.在时间方向用P-R ADI方法离散,经理论分析证明该格式具有高精度性、省时性和绝对稳定性,并证明该格式还保持离散的电荷守恒律以及能量守恒律,最后通过数值实验数据验证该格式的高效性和理论分析的正确性. 展开更多

关键词 2维Schrdinger方程 高阶紧致格式 adi方法 稳定性 守恒律

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一种有效减少ADI-FDTD数值色散的方法 被引量：6

3

作者 刘波 任武 +1 位作者 高本庆 杨仕明 《微波学报》 CSCD 北大核心 2003年第2期19-23,共5页

ADI FDTD算法的数值色散效应较为明显 ,本文的研究表明一种通过添加各向异性媒质来修正相速误差 ,从而减少FDTD数值色散的方法 ,同样适用于ADI FDTD ,且收效更为显著。数值运算结果证明该方法能够简单有效地去除较宽频带范围内的色散。

关键词 adi-FDTD算法 数值色散 时域有限差分法 交替方向隐式时域有限差分算法

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UPML媒质中无条件稳定的二维ADI-FDTD方法 被引量：4

4

作者 赵延文 聂在平 《电波科学学报》 EI CSCD 2002年第6期586-589,603,共5页

对单轴各向异性PML(UPML)媒质中二维TM波的交变方向隐式时域有限差分方法 (ADI FDTD) ,通过计算实例表明 ,ADI FDTD方法在UMPL媒质中是无条件稳定的 ,其时间步长不受CFL稳定性条件的限制 ,并且当计算区域内具有精细差分网格时 ,其计算... 对单轴各向异性PML(UPML)媒质中二维TM波的交变方向隐式时域有限差分方法 (ADI FDTD) ,通过计算实例表明 ,ADI FDTD方法在UMPL媒质中是无条件稳定的 ,其时间步长不受CFL稳定性条件的限制 ,并且当计算区域内具有精细差分网格时 ,其计算效率明显优于传统的时域有限差分方法 (FDTD)。 展开更多

关键词 adi-FDTD方法 FDTD方法 UMPL煤质 二维TM波 交变方向隐式时域有限差分方法

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三维非线性神经传播方程的四阶和六阶Richardson外推法

5

作者 张佳豪 邓定文 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第6期800-808,共9页

该文对一类非线性神经传播方程建立了一类交替方向隐式(ADI)紧致差分方法.其在时间上有二阶精度,在空间上有四阶精度.运用Fourier分析法和能量法可证该方法是无条件线性稳定的.此外,对这类方法,该文提出了两类Richardson外推方法,以便... 该文对一类非线性神经传播方程建立了一类交替方向隐式(ADI)紧致差分方法.其在时间上有二阶精度,在空间上有四阶精度.运用Fourier分析法和能量法可证该方法是无条件线性稳定的.此外,对这类方法,该文提出了两类Richardson外推方法,以便分别获得时、空方向均有四阶或者六阶精度的外推解,节省了计算成本.数值结果验证了该方法的精度和有效性. 展开更多

关键词 adi法 紧致差分法 RICHARDSON外推法 稳定性

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色散媒质中采用Z变换的ADI-FDTD方法 被引量：1

6

作者 徐利军 王禹 袁乃昌 《微波学报》 CSCD 北大核心 2005年第4期20-22,共3页

基于Z变换方法将AD I-FDTD推广应用于色散媒质,得到了二维情况下色散媒质中的迭代差分公式,同时给出了一种采用IIR滤波器结构来减少存储量的方法。本文方法适合于任意M阶色散媒质,最后,给出了一个算例,数据仿真结果表明,本文的算法与传... 基于Z变换方法将AD I-FDTD推广应用于色散媒质,得到了二维情况下色散媒质中的迭代差分公式,同时给出了一种采用IIR滤波器结构来减少存储量的方法。本文方法适合于任意M阶色散媒质,最后,给出了一个算例,数据仿真结果表明,本文的算法与传统色散媒质中的FDTD相比,在计算结果吻合的情况下,存储量相当,计算效率却更高,时间步长仅仅由计算精度来决定。 展开更多

关键词 交替方向隐式时域有限差分方法 Z变换 色散媒质 adi-FDTD方法 IIR滤波器 变换方法 仿真结果 计算结果 计算效率 计算精度

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总场-散射场方法在二维ADI-FDTD中的实现 被引量：3

7

作者 郑奎松 葛德彪 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期205-210,共6页

提出了一种新的交替方向隐式时域有限差分激励源加入的总场-散射场方法.在总场边界附近,二维TM波的电磁场格点在每个子时间步都需要加入入射波的相应分量.根据交替方向隐式时域有限差分迭代公式及格点在总场边界的具体位置共有14种情况... 提出了一种新的交替方向隐式时域有限差分激励源加入的总场-散射场方法.在总场边界附近,二维TM波的电磁场格点在每个子时间步都需要加入入射波的相应分量.根据交替方向隐式时域有限差分迭代公式及格点在总场边界的具体位置共有14种情况需要修正,其中电场格点有10种情况.该方法继承了常规时域有限差分加源的特点,而且保持了交替方向隐式时域有限差分求解线性方程组的形式不变.在入射波为平面波时,计算表明,当计算时间步长为Courant-Friedrich-Levy稳定性条件所限制时间步长的5倍时,总场区的入射波仍具有很好的场量等值线.利用该方法给出的金属方柱和前端有介质涂层的复杂目标金属机翼散射的数值计算结果验证了其有效性. 展开更多

关键词 电磁散射 交替方向隐式时域有限差分方法 总场-散射场方法 雷达截面

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高阶ADI-FDTD算法的数值色散分析 被引量：2

8

作者 徐利军 袁乃昌 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第10期1662-1665,共4页

该文给出高阶交替方向隐时域优先差分(ADI-FDTID)算法,即在ADI-FDTD迭代公式的基础上对时间的差分仍然采用二阶中心差分格式,而对空间的差分则采用四阶中心差分格式,并解析地证明了所给出的高阶ADI-FDTD算法仍然满足无条件稳定方程,同... 该文给出高阶交替方向隐时域优先差分(ADI-FDTID)算法,即在ADI-FDTD迭代公式的基础上对时间的差分仍然采用二阶中心差分格式,而对空间的差分则采用四阶中心差分格式,并解析地证明了所给出的高阶ADI-FDTD算法仍然满足无条件稳定方程,同时对增长因子相位的分析,得到数值色散关系,最后对其数值色散误差进行了分析,研究表明与普通ADI-FDTD相比,其色散误差较小。 展开更多

关键词 高阶adi-FDTD算法 数值色散

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一种适用于ADI-FDTD法的非分裂式完全匹配层 被引量：1

9

作者 刘波 高本庆 金林 《微波学报》 CSCD 北大核心 2005年第3期1-4,共4页

基于FDTD法中场量D-H(电位移矢量-磁场强度)迭代公式,导出了适用于AD I-FDTD法的场量非分裂式完全匹配层(PML)的实现方案,与现有的其它AD I-FDTD法的PML技术相比,具有物理概念清晰、易于操作并节省计算机资源的优点。数值结果证明:该PM... 基于FDTD法中场量D-H(电位移矢量-磁场强度)迭代公式,导出了适用于AD I-FDTD法的场量非分裂式完全匹配层(PML)的实现方案,与现有的其它AD I-FDTD法的PML技术相比,具有物理概念清晰、易于操作并节省计算机资源的优点。数值结果证明:该PML技术能有效地解决吸收边界的问题,为AD I-FDTD法的发展与推广应用提供了条件。 展开更多

关键词 FDTD法 完全匹配层 分裂 适用 电位移矢量 计算机资源 迭代公式 磁场强度 实现方案 物理概念 吸收边界 数值结果 推广应用 PML 场量 技术

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等离子体中的PLCDRC-ADI-FDTD方法 被引量：4

10

作者 徐利军 刘少斌 袁乃昌 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期483-486,共4页

采用分段线性电流密度递归卷积(P iecew ise L inear C u rren t D en sity R ecu rsive C onvo lu tion)方法将交替方向隐式时域有限差分方法(AD I-FDTD)推广应用于色散介质—等离子体中,得到了二维情况下等离子体中的迭代差分公式,为... 采用分段线性电流密度递归卷积(P iecew ise L inear C u rren t D en sity R ecu rsive C onvo lu tion)方法将交替方向隐式时域有限差分方法(AD I-FDTD)推广应用于色散介质—等离子体中,得到了二维情况下等离子体中的迭代差分公式,为了验证该方法的有效性和可靠性,计算了等离子体涂敷导体圆柱的RC S和非均匀等离子体平板的反射系数,数据仿真结果表明,此算法与传统的FDTD相比,在计算结果吻合的情况下,存储量相当,计算效率更高,时间步长仅仅由计算精度来决定. 展开更多

关键词 交替方向隐式时域有限差分方法 分段线性电流密度递归卷积方法 各向同性等离子体

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色散媒质中ADI-FDTD 被引量：1

11

作者 王禹 袁乃昌 《微波学报》 CSCD 北大核心 2004年第4期16-19,共4页

基于交替方向隐式 (ADI)技术的时域有限差分 (FDTD)法是一种非条件稳定的计算方法 ,该方法的时间步长不受Courant稳定条件限制 ,而由数值色散误差决定。与传统的FDTD相比 ,ADI FDTD增大了时间步长 ,从而缩短了总的计算时间。本文采用递... 基于交替方向隐式 (ADI)技术的时域有限差分 (FDTD)法是一种非条件稳定的计算方法 ,该方法的时间步长不受Courant稳定条件限制 ,而由数值色散误差决定。与传统的FDTD相比 ,ADI FDTD增大了时间步长 ,从而缩短了总的计算时间。本文采用递归卷积方法将ADI FDTD推广应用于色散媒质 ,推导了二维情况下色散媒质中的ADI FDTD迭代公式。应用推导公式计算了色散土壤中目标的散射 ,并与色散媒质FDTD结果对比 ,在大量减少计算时间的情况下 ,两者结果符合很好。 展开更多

关键词 adi-FDTD 媒质 交替方向 数值色散 迭代公式 推导 公式计算 计算时间 时域有限差分(FDTD) 卷积

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基于ADI-FDTD的混合方法及其快速算法

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作者 张伟军 袁乃昌 +1 位作者 李毅 郑秋容 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期1507-1509,共3页

该文介绍了FDTD与ADI-FDTD相结合的方法,提出了减小因两种不同计算方法在边界引起反射的加权平均的方法,并给出了ADI-FDTD计算线性、无耗、各向同性媒质的快速算法。计算结果表明了该方法的有效性。

关键词 FDTD 交替方向隐式时域有限差分(adi-FDTD) 混合方法

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等离子体电波传播及散射问题的CDRC-ADI-FDTD方法

13

作者 刘少斌 周永刚 何小祥 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期666-669,共4页

首次把交替方向隐式技术(AD I)与等离子体的电流密度递归(CDRC)卷积技术结合,给出了碰撞非磁化等离子体的CDRC-AD I-FDTD方法。推导了碰撞非磁化等离子体中的二维CDRC-AD I-FDTD迭代公式,并用算例验证了碰撞非磁化等离子体CDRC-AD I-FDT... 首次把交替方向隐式技术(AD I)与等离子体的电流密度递归(CDRC)卷积技术结合,给出了碰撞非磁化等离子体的CDRC-AD I-FDTD方法。推导了碰撞非磁化等离子体中的二维CDRC-AD I-FDTD迭代公式,并用算例验证了碰撞非磁化等离子体CDRC-AD I-FDTD算法也是无条件稳定的。计算结果表明,等离子体CDRC-AD I-FDTD算法与传统的FDTD方法和等离子体JEC-FDTD方法的计算结果吻合,计算效率更高。 展开更多

关键词 交替方向隐式 时域有限差分法 电流密度递归卷积 等离子体

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我国农药最大残留限量标准中鳞茎类蔬菜限量指标的发展与分析 被引量：4

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作者 罗俊霞 赵建波 +5 位作者 申战宾 赵倩倩 杨华 刘雪平 陈璐 潘玲 《生物灾害科学》 2024年第3期423-431,共9页

【目的】全面了解GB 2763《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》中鳞茎类蔬菜的相关指标现状及发展历史,为鳞茎类蔬菜农药限量指标的制定提供参考。【方法】基于历版GB 2763《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》中鳞茎类... 【目的】全面了解GB 2763《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》中鳞茎类蔬菜的相关指标现状及发展历史,为鳞茎类蔬菜农药限量指标的制定提供参考。【方法】基于历版GB 2763《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》中鳞茎类蔬菜的相关数据,同我国农药信息网数据相结合,对鳞茎类蔬菜的农药最大残留限量(MRLs)及其每日允许摄入量(ADI)、检测方法等进行了梳理和分析。【结果】GB 2763经过近20年的发展,鳞茎类蔬菜的MRLs已经涉及180种农药的246项限量,但以组限量居多;该类蔬菜已制定MRL农药的ADI修订较多,部分农药的ADI经过了2次修订;MRL修订的农药较少;MRLs的制定同农药登记严重脱节,且标准中无农药助剂的相关检测方法和数据。【结论】应补充、完善和细化该类蔬菜的MRLs,推动出台该类蔬菜“一律标准”,且加强研究该类蔬菜的检测方法,助力该类蔬菜质量安全水平的提高。 展开更多

关键词 鳞茎类蔬菜 农药最大残留限量 每日允许摄入量 农药登记 检测方法 农药助剂

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大连湾及附近海域潮流场数值模拟 被引量：18

15

作者 韩康 张存智 +1 位作者 张砚峰 杨连武 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 1994年第4期20-25,共6页

用ADI法模拟计算了大连湾及附近海域M_2分潮潮流场,在处理平流项时采用迎风格式,在每一时间步长,产生一个只包含水位的三对角方程组,并用Thomas算法求解.可节省大量计算机内存和计算时间.将模拟结果与实测资料比较,二者吻合较好.并根据... 用ADI法模拟计算了大连湾及附近海域M_2分潮潮流场,在处理平流项时采用迎风格式,在每一时间步长,产生一个只包含水位的三对角方程组,并用Thomas算法求解.可节省大量计算机内存和计算时间.将模拟结果与实测资料比较,二者吻合较好.并根据计算结果分析了大连湾及附近海域的潮流特征.潮流的主要运动形式为往复流,开阔海域最大流速约50cm/s,各湾自湾口至湾顶流速呈递减趋势.湾顶附近流速均在5cm/s以下. 展开更多

关键词 数值计算 潮流 大连湾 海流

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渤海海洋溢油的数学模型 被引量：11

16

作者 李大鸣 刘江川 +1 位作者 吴丹 白玲 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期50-57,共8页

建立了嵌套模式的渤海二维水动力数学模型,模型网格采用显隐交替有限差分格式(即ADI差分格式)进行计算.用追赶法逐段求解,用调和分析法计算模型的水动力边界条件,将潮汐过程计算结果与实测资料进行对比验证其结果吻合良好.溢油数学模型... 建立了嵌套模式的渤海二维水动力数学模型,模型网格采用显隐交替有限差分格式(即ADI差分格式)进行计算.用追赶法逐段求解,用调和分析法计算模型的水动力边界条件,将潮汐过程计算结果与实测资料进行对比验证其结果吻合良好.溢油数学模型理论公式考虑了实时风场和表面流场作用下油膜质心的迁移和扩散范围,模拟了海上溢油油膜运动轨迹,并用水槽实验验证了公式的正确性.在水动力模型基础上应用溢油运动模式建立了海洋溢油数学模型,对风场作用和无风作用两种条件下的静止点源瞬时溢油和连续溢油运动轨迹和扩散范围进行了计算、分析和比较,并计算了有、无风场作用时移动点源连续溢油污染扩散范围,为海洋溢油数学模型的研究提供了较完整的思路. 展开更多

关键词 海洋溢油 数学模型 渤海 显隐交替有限差分格式 溢油运动模式

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二维赤潮生态数学模型及其在渤海的应用 被引量：4

17

作者 李大鸣 林毅 +3 位作者 宋双霞 解以扬 韩素琴 李培彦 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第9期87-93,共7页

采用ADI的有限差分方法对不可压缩流体二维浅水环流方程离散和求解,建立水动力数学模型,用迎风格式离散赤潮生物动力学方程,通过水动力学和生物动力学相结合的方法,建立了二维赤潮生态数学模型。将所建立的二维赤潮生态数学模型应用于渤... 采用ADI的有限差分方法对不可压缩流体二维浅水环流方程离散和求解,建立水动力数学模型,用迎风格式离散赤潮生物动力学方程,通过水动力学和生物动力学相结合的方法,建立了二维赤潮生态数学模型。将所建立的二维赤潮生态数学模型应用于渤海,针对渤海海域2004年6月11～16日发生的棕囊藻赤潮进行了数值计算。对EOS/MODIS卫星拍摄的2004年6月份的渤海海区卫星遥感图像进行了处理,提取出海水中的赤潮信息,并计算出赤潮面积,使其与模型计算出的赤潮面积进行对比验证,结果基本吻合,表明该模型能够较好地模拟赤潮的生消过程,为渤海地区的赤潮预报提供了科学依据。 展开更多

关键词 二维赤潮生态数学模型 adi法 迎风格式 棕囊藻 渤海 卫星遥感

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碘坑仿真研究 被引量：3

18

作者 张帆 蔡章生 +1 位作者 于雷 桂学文 《海军工程大学学报》 CAS 2004年第4期77-80,共4页

进行了船用堆停堆后碘坑情况的仿真,并和点堆模型计算数据进行了对比.结果表明,用三维双群堆芯物理计算模型对碘坑下启动进行实时仿真,比采用点堆模型更能满足工程仿真的精度要求,适用于碘坑仿真计算.

关键词 时空动力学 adi算法 碘坑 反应堆

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连云港近岸海域物理自净能力研究及水质预测——Ⅱ连云港近岸海域水质预测 被引量：4

19

作者 孙长青 孙英兰 +1 位作者 赵可胜 陈斌林 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1994年第S1期168-173,共6页

在所建潮流场的基础上,本文采用ADI法格式对连云港西大堤建成后的水质变化、排放量的改变及污染物入海源强削减量进行预测,从而为连云港海域的功能区划提供定量的科学依据。

关键词 连云港 近岸海域 水质预测 物质输运 浓度模型 adi方法 物理自净

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黄河口泥沙异重流的数值模拟 被引量：12

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作者 庞重光 杨作升 《青岛海洋大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2001年第5期762-768,共7页

将已被广泛应用的一维泥沙异重流控制方程推广到平面二维情形 ,构成一组四方程模型 ,并对方程中重要参数的取值作了讨论。而后针对黄河口泥沙异重流的发生和演变受潮相控制的特殊性对其进行数值模拟。在泥沙异重流的基本控制方程中加入... 将已被广泛应用的一维泥沙异重流控制方程推广到平面二维情形 ,构成一组四方程模型 ,并对方程中重要参数的取值作了讨论。而后针对黄河口泥沙异重流的发生和演变受潮相控制的特殊性对其进行数值模拟。在泥沙异重流的基本控制方程中加入了潮汐影响项 ,采用 ADI法对黄河口的潮流控制方程与有潮汐影响的泥沙异重流控制方程进行半耦合求解。 展开更多

关键词 黄河口 泥沙异重流 数值模拟 潮相控制 adi法 潮汐

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