基于共轭梯度法和快速傅立叶变换的粗糙表面微动接触数值研究 被引量：2

1

作者 牛睿 万强 +1 位作者 靳凡 王战江 《计算力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期312-321,共10页

实际工程表面多为粗糙表面,研究粗糙表面的表面形貌对微动接触中压力和应力的影响具有重要意义。本文研究接触过程中法向载荷保持不变,切向载荷为周期性的交变载荷。首先,建立接触算法和模型,算法核心是利用共轭梯度法CGM(Conjugate gra... 实际工程表面多为粗糙表面,研究粗糙表面的表面形貌对微动接触中压力和应力的影响具有重要意义。本文研究接触过程中法向载荷保持不变,切向载荷为周期性的交变载荷。首先,建立接触算法和模型,算法核心是利用共轭梯度法CGM(Conjugate gradient method)计算微动接触中的表面压力及切向应力并利用快速傅里叶变换FFT(Fast Fourier transform)加快计算速度。然后,对单峰表面、正弦表面和随机粗糙表面的接触进行数值研究。结果表明,表面幅值对切向载荷-位移曲线以及接触过程中的能量耗散有影响,表面幅值越大,相同切向载荷作用下产生的切向位移越大,能量耗散也越大。 展开更多

关键词 微动接触 粗糙表面 共轭梯度法 快速傅立叶变换 能量耗散

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近场口径场变换的共轭递度快速傅里叶变换算法 被引量：5

2

作者 胡鸿飞 高雪 +1 位作者 傅德民 龚书喜 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期353-356,共4页

改进了基于等效磁流的近场—口径场变换方法 ,采用共轭梯度法迭代求解矩阵方程的最小二乘意义解 ,把系数矩阵构造成循环Toeplitz块矩阵 ,用二维快速傅里叶变换计算迭代过程中大量的矩阵与矢量乘积 ,从而形成近场—口径场变换的共轭梯度... 改进了基于等效磁流的近场—口径场变换方法 ,采用共轭梯度法迭代求解矩阵方程的最小二乘意义解 ,把系数矩阵构造成循环Toeplitz块矩阵 ,用二维快速傅里叶变换计算迭代过程中大量的矩阵与矢量乘积 ,从而形成近场—口径场变换的共轭梯度快速傅里叶变换算法 .通过数值模拟 ,并与奇异值分解法和共轭梯度法比较 ,说明该算法可以极大地提高计算效率 ,并由诊断实验验证了算法的工程实用性 . 展开更多

关键词 共轭梯度法 快速傅里叶变换 近场口径场变换 天线

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预条件共轭梯度法在线天线阵列RCS分析中的应用 被引量：4

3

作者 周后型 童创明 洪伟 《应用科学学报》 CAS CSCD 2001年第2期145-148,共4页

为计算线天线阵列的雷达散射截面 ,用脉冲函数为基函数的 Galerkin法将线天线阵列的电场积分方程组转化为一个线性方程组 ,其系数矩阵是一个对称的二重复 Toeplitz矩阵 .用预条件共轭梯度法与快速傅里叶变换的组合算法求解该线性方程组 ... 为计算线天线阵列的雷达散射截面 ,用脉冲函数为基函数的 Galerkin法将线天线阵列的电场积分方程组转化为一个线性方程组 ,其系数矩阵是一个对称的二重复 Toeplitz矩阵 .用预条件共轭梯度法与快速傅里叶变换的组合算法求解该线性方程组 ,其中预条件器采用 T.Chan的循环预条件器的分块形式 .这样的处理方法降低了对计算机内存的需求 ,加快了迭代速度 。 展开更多

关键词 线天线阵列 雷达散射截面 预条件共轭梯度法 傅立叶变换 RCS分析 线性方程组 迭代速度

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电大尺寸导带二维散射的快速矩量法解 被引量：1

4

作者 周后型 洪伟 童创明 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期6-9,共4页

用矩量法 (MOM)、预条件共轭梯度法 (PCG)和快速傅里叶变换 (FFT)的混合技术分析了电大尺寸导带的二维散射问题 .该方法以等效电流作为未知函数建立积分方程或积微分方程 ,然后通过矩量法获得一个线性方程组 .用预条件共轭梯度法与快速... 用矩量法 (MOM)、预条件共轭梯度法 (PCG)和快速傅里叶变换 (FFT)的混合技术分析了电大尺寸导带的二维散射问题 .该方法以等效电流作为未知函数建立积分方程或积微分方程 ,然后通过矩量法获得一个线性方程组 .用预条件共轭梯度法与快速傅里叶变换的结合算法(PCGFFT)来求解这个线性方程组 ,其中采用了T .Chan优化循环预条件器 .该混合技术降低了对计算机内存的需求 ,加快了算法的迭代速度 ,且增强了算法的收敛性 . 展开更多

关键词 导带 二维散射 预条件共轭梯度法 快速傅里叶变换 快速矩量法

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H2矩阵快速方法求解电磁散射问题研究

5

作者 孙焕金 薄亚明 张明 《微波学报》 CSCD 北大核心 2015年第S2期32-35,共4页

求解电大尺寸目标的电磁问题的关键是计算量和存储量。本文分析了共轭梯度法解基于分层基层次型(H2)矩阵快速算法的电磁散射问题时单步迭代的计算量。一方面临时存储部分矩阵向量积而避免层间及同层同一矩矢积的重复计算,以较小的存储... 求解电大尺寸目标的电磁问题的关键是计算量和存储量。本文分析了共轭梯度法解基于分层基层次型(H2)矩阵快速算法的电磁散射问题时单步迭代的计算量。一方面临时存储部分矩阵向量积而避免层间及同层同一矩矢积的重复计算,以较小的存储增量为代价明显加快了计算速度;另一方面根据均匀Lagrange插值退化核函数矩阵的多层Toeplitz矩阵特性,压缩存储退化核函数矩阵,并用快速傅里叶变换加速该矩阵与向量的乘积。算例结果显示了本文方法在减少内存占用量和缩短单步迭代时间方面的有效性。 展开更多

关键词 H2矩阵算法 快速傅里叶变换 共轭梯度法

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三维各向异性介质目标电磁散射的MOM-CGM-FFT方法 被引量：21

6

作者 朱秀芹 耿友林 吴信宝 《电波科学学报》 EI CSCD 2002年第3期209-215,共7页

给出了研究任意形状的三维各向异性介质目标的电磁散射问题一种混合计算方法。该方法以电场作为未知函数建立频域体积分 -微分方程 ,使用脉冲基函数和点匹配函数的矩量法 (MOM)将之转化为线性代数方程组。在求解过程中应用共轭梯度法 (C... 给出了研究任意形状的三维各向异性介质目标的电磁散射问题一种混合计算方法。该方法以电场作为未知函数建立频域体积分 -微分方程 ,使用脉冲基函数和点匹配函数的矩量法 (MOM)将之转化为线性代数方程组。在求解过程中应用共轭梯度法 (CGM)和快速富里叶变换 (FFT)相结合的方法降低所需计算机内存和CPU时间。与各向同性和各向异性介质球的计算结果和解析结果及其它文献结果相比较 ,吻合较好。对材料参数为奇异矩阵的介质球的计算结果证明 ,该计算方法兼容性强 。 展开更多

关键词 MOM-CGM-FFT方法 各向异性 介质目标 电磁散射 矩量法 共轭梯度法 快速富里叶变换

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基于CGFFT和等效磁流法的天线近场测量方法研究 被引量：5

7

作者 周勇 郁佳婧 陈挺 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第1期18-23,共6页

近场测量是一种重要的天线测量方法,该文采用一种等效磁流法的平面天线近远场变换方法,根据近场平面上测量的电场分布计算天线口径面上的等效磁流分布,进而得到空间任意位置的天线辐射分布。首先由等效原理建立天线口径面与近场扫描面... 近场测量是一种重要的天线测量方法,该文采用一种等效磁流法的平面天线近远场变换方法,根据近场平面上测量的电场分布计算天线口径面上的等效磁流分布,进而得到空间任意位置的天线辐射分布。首先由等效原理建立天线口径面与近场扫描面的关系,得到表示近场与等效磁流的电场积分方程(EFIE)。通过矩量法(MOM)建立矩阵方程,引入共轭梯度(CG)法和迭代法求解;再利用快速傅里叶变换(FFT)法,提高运行速度;最后根据格林公式计算得到天线远场方向图。为降低矩阵运算的工作量,提升测试工作效率,只对与天线辐射传播方向两个正交平面上进行采样测量,得到相应的E面和H面方向图。最后通过仿真验证方法的可行性,结果表明,等效磁流法反演的天线方向图和实际方向图在主瓣附近110°范围内具有良好的一致性,可以应用于天线近场测量。 展开更多

关键词 近场-远场变换 平面近场测量 等效磁流法 共轭梯度法 快速傅里叶变换

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三维磁各向异性目标电磁散射的MOM-CGM-FFT方法 被引量：4

8

作者 朱秀芹 耿友林 吴信宝 《微波学报》 CSCD 北大核心 2002年第3期7-13,共7页

本文给出了研究任意形状三维磁各向异性目标电磁散射问题的一种混合计算方法。该方法以磁场作为未知函数建立频域体积分 微分方程 ,使用脉冲基函数和点匹配函数的矩量法 (MOM)将之转化为线性代数方程组。在求解过程中应用共轭梯度法 (C... 本文给出了研究任意形状三维磁各向异性目标电磁散射问题的一种混合计算方法。该方法以磁场作为未知函数建立频域体积分 微分方程 ,使用脉冲基函数和点匹配函数的矩量法 (MOM)将之转化为线性代数方程组。在求解过程中应用共轭梯度法 (CGM)和快速傅立叶变换 (FFT)相结合的方法降低所需计算机内存和CPU时间。对均匀磁各向同性球的数值计算结果与相应Mie理论结果吻合较好。在此基础上给出了磁各向异性球和立方体的雷达散射截面。计算结果表明该计算方法兼容性强 ,是一种求解三维电磁散射问题的有效途径。 展开更多

关键词 磁各向异性 电磁散射 矩量法 共轭梯度法 快速傅立叶变换

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斜入射下介质柱二维电磁散射问题的一种数值分析方法

9

作者 周后型 洪伟 许锋 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期85-88,共4页

采用矩量法 ,共轭梯度法和快速傅里叶变换的混合方法来分析任意形状截面的非均匀各向异性的介质柱在斜入射条件下的二维电磁散射 .在这个方案中 ,采用关于总电场的微 积分方程 ,借助于包含介质柱的一个矩形来产生离散网格 ,而离散量的... 采用矩量法 ,共轭梯度法和快速傅里叶变换的混合方法来分析任意形状截面的非均匀各向异性的介质柱在斜入射条件下的二维电磁散射 .在这个方案中 ,采用关于总电场的微 积分方程 ,借助于包含介质柱的一个矩形来产生离散网格 ,而离散量的线性方程组仍然建立在原介质柱截面区域上 .这样既不会扩大原问题的规模 ,又可以有效地利用共轭梯度法与快速傅里叶变换的结合算法CG FFT来求解 .文中给出了数值算例 ,证实了该方案的有效性 . 展开更多

关键词 斜入射 矩量法 共轭梯度法 快速傅里叶变换 电磁散射 介质柱

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介质基片上导带TM散射的矩量法计算

10

作者 周后型 洪 伟 《微波学报》 CSCD 北大核心 2002年第1期23-28,共6页

用矩量法、预条件共轭梯度法和快速傅立叶变换相结合的混合技术来快速计算介质基片上导体带的TM散射。在这个问题的矩量法计算中，构造阻抗矩阵要耗费大量的CPU时间。这里着重考虑了缩短阻抗矩阵填充时间的方法，提出了按周期分段积分... 用矩量法、预条件共轭梯度法和快速傅立叶变换相结合的混合技术来快速计算介质基片上导体带的TM散射。在这个问题的矩量法计算中，构造阻抗矩阵要耗费大量的CPU时间。这里着重考虑了缩短阻抗矩阵填充时间的方法，提出了按周期分段积分法来处理所涉及的高振荡性Sommerfeld积分．使阻抗矩阵的填充时间大大缩短。 展开更多

关键词 导带 散射 预条件共轭梯度法 快速傅立叶变换 Sommerfeld积分

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用PCG—FFT法求解二维电磁散射问题

11

作者 韩明华 袁乃昌 +1 位作者 郁文贤 庄钊文 《国防科技参考》 1998年第1期1-6,共6页

本文在CG—FFT的基础上提出了一种新的方法,即PCG—FFT(预处理共轭梯度法一快速傅里叶交换)相结合法用于求解二维、TM波入射情况下的电磁散射问题。本文以等效电流做为积分方程中的未知函数进行求解,是一种求解电磁散射问题的有效途径... 本文在CG—FFT的基础上提出了一种新的方法,即PCG—FFT(预处理共轭梯度法一快速傅里叶交换)相结合法用于求解二维、TM波入射情况下的电磁散射问题。本文以等效电流做为积分方程中的未知函数进行求解,是一种求解电磁散射问题的有效途径。由于应用了PCG方法,与CG法相比,降低了对计算机的内存要求。而FFT算法又节约了CPU时间。因而,与经典的MOM方法及CG—FFT方法相比,可有效的处理电大尺寸物体的散射问题。本文在理论推导的基础上,给出了数值计算结果,与CG—FFT相比较,结果吻合的很好,而收敛速度显著提高。 展开更多

关键词 电磁散射 预处理 共轭梯度法 快速傅氏变换

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利用CCGM-FFT解格林函数在近场光学中的应用 被引量：1

12

作者 马业万 简国树 +1 位作者 李岩 潘石 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期41-43,共3页

利用共轭梯度法与快速傅立叶变换(CCGM-FFT)相结合的方法来研究近场多体散射问题。通过将求解的格林函数方程离散化,应用CCGM-FFT法来进行数值求解。由于CCGM减小了计算机内存,在CCGM迭代过程中矩阵与向量的乘积运算又采用了FFT算法,进... 利用共轭梯度法与快速傅立叶变换(CCGM-FFT)相结合的方法来研究近场多体散射问题。通过将求解的格林函数方程离散化,应用CCGM-FFT法来进行数值求解。由于CCGM减小了计算机内存,在CCGM迭代过程中矩阵与向量的乘积运算又采用了FFT算法,进而减少CPU的计算时间,因此可以有效的处理大尺寸三维目标的近场电磁散射。CCGM-FFT是一种有效的数值模拟方法,数值模拟结果为实验分析提供了参考。 展开更多

关键词 格林函数 近场光学 离散偶极子 共轭梯度法 快速傅立叶变换

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介质柱二维电磁散射Mo-MCG-FFT数值方案的改进 被引量：2

13

作者 周后型 洪伟 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期156-160,共5页

研究 2种基于矩量法、共轭梯度法和快速傅里叶变换 (MoM CG FFT)的计算二维介质柱电磁散射的数值方案 .一种方案采用以极化电流为未知函数的积分方程 ,另一种方案采用以总电场为未知函数的积分方程 .讨论了这 2种方案的数值特性 ,指出... 研究 2种基于矩量法、共轭梯度法和快速傅里叶变换 (MoM CG FFT)的计算二维介质柱电磁散射的数值方案 .一种方案采用以极化电流为未知函数的积分方程 ,另一种方案采用以总电场为未知函数的积分方程 .讨论了这 2种方案的数值特性 ,指出了它们的不足之处 ,并提出了一种新的方案 .新方案借助于包含介质柱横截面的一个矩形来产生离散网格 ,但离散量的代数方程组仍建立在原横截面区域上 .这样能有效地利用MoM CG FFT来求解所考虑的电磁散射问题 .文中详细地介绍了新方案的计算过程 ,并给出了几种结构的数值结果 ,这些数值结果证实了新方案的优越性 . 展开更多

关键词 电磁散射 介质柱体 矩量法 共轭梯度法 快速傅里叶变换 MoM-CG-FFT

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用MoM-PCG-FFT分析金属栅有限阵列的散射问题 被引量：1

14

作者 周后型 洪伟 童创明 《微波学报》 CSCD 北大核心 2001年第2期34-40,共7页

本文用矩量法、预条件共轭梯度法和快速傅里叶变换 (Mo M- PCG- FFT)的混合技术来分析金属栅有限阵列的电磁散射问题。首先以等效电流作为未知函数建立积分方程组或积 -微分方程组 ,再用矩量法 (脉冲 /点匹配 )获得一个线性代数方程组 ... 本文用矩量法、预条件共轭梯度法和快速傅里叶变换 (Mo M- PCG- FFT)的混合技术来分析金属栅有限阵列的电磁散射问题。首先以等效电流作为未知函数建立积分方程组或积 -微分方程组 ,再用矩量法 (脉冲 /点匹配 )获得一个线性代数方程组 ,其系数矩阵是一个对称二重复Toeplitz矩阵。基于这一特点 ,应用预条件共轭梯度法和快速傅里叶变换的结合算法 (PCGFFT)来求解这个线性代数方程组 ,其中预条件器选用 T.Chan循环预条件器的二重分块形式。文中给出的数值算例表明该混合技术是有效的 ,适用于较大的金属栅有限阵列的分析。 展开更多

关键词 矩量法 金属栅有限阵列 电磁散射 预条件共轭梯度法 快速傅里叶变换

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温差影响下的局部滑移接触行为的研究 被引量：1

15

作者 杨阳 王凯模 +1 位作者 沈火明 王宇星 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2023年第2期123-132,共10页

针对不同温度装配件间接触界面的局部滑移问题,建立了三维稳态热弹性局部滑移接触的半解析求解模型.基于热弹性理论与热传导方程,构建了半空间受热流载荷和力载荷作用下的频响函数并建立了相应的影响系数矩阵.借助离散卷积-快速Fourier... 针对不同温度装配件间接触界面的局部滑移问题,建立了三维稳态热弹性局部滑移接触的半解析求解模型.基于热弹性理论与热传导方程,构建了半空间受热流载荷和力载荷作用下的频响函数并建立了相应的影响系数矩阵.借助离散卷积-快速Fourier变换等数学工具,实现了针对高温压头与热弹性半空间局部滑移接触问题的高效求解.接触界面间的热量传递满足Fourier热传导定律,并且黏/滑状态由Coulomb定律确定.基于该半解析模型分析了不同荷载及温差对表面法向压力分布、摩擦力分布、刚体位移及接触区黏/滑演化行为的影响.研究结果表明,当法向荷载和切向荷载一定时,温差的上升会导致接触区域的减小,引起接触面法向压力及摩擦力的峰值增大,并且会显著影响黏着区与滑移区的分布情况. 展开更多

关键词 热弹性接触 局部滑移 半解析法 离散卷积-快速Fourier变换 共轭梯度法

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平面分层媒质中电大尺寸埋入体的电磁散射研究 被引量：1

16

作者 叶兴彬 庄磊 《上海航天》 2013年第6期28-31,45,共5页

对基于稳定的双共轭梯度-快速傅里叶变换(BCGS-FFT)和改进的离散复镜像方法的平面分层媒质电大尺寸埋入体的电磁散射计算进行了研究。给出了理论推导过程。数值计算结果表明:改进的离散复镜像法在不提取准静态项和表面波项的条件下,可... 对基于稳定的双共轭梯度-快速傅里叶变换(BCGS-FFT)和改进的离散复镜像方法的平面分层媒质电大尺寸埋入体的电磁散射计算进行了研究。给出了理论推导过程。数值计算结果表明:改进的离散复镜像法在不提取准静态项和表面波项的条件下,可拟合获得准确的近区和远区空域格林函数结果,并加快了分层媒质中电大尺寸埋入体空域格林函数的计算速度。 展开更多

关键词 电磁散射 平面分层媒质 离散复镜像 并矢格林函数 稳定的双共轭梯度一快速傅里叶变换

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激光等离子体天线的电磁散射分析

17

作者 夏新仁 谢辉 +2 位作者 彭川 陈闯 尹成友 《上海航天》 2011年第3期26-31,共6页

根据激光等离子体天线工作原理给出了电磁分析模型,以电场作为未知函数建立了频域体积分-微分方程,用脉冲基函数和点匹配函数的矩量法(MOM)将之转为线性代数方程组。求解中应用快速傅里叶变换(FFT)和共轭梯度法(CGM),以降低所需计算机... 根据激光等离子体天线工作原理给出了电磁分析模型,以电场作为未知函数建立了频域体积分-微分方程,用脉冲基函数和点匹配函数的矩量法(MOM)将之转为线性代数方程组。求解中应用快速傅里叶变换(FFT)和共轭梯度法(CGM),以降低所需计算机内存和减少CPU计算时间。算例表明:该法计算的结果与Mie级数解析解和其他文献结果吻合较好。 展开更多

关键词 激光等离子体天线 电磁散射 矩量法 共轭梯度法 快速傅里叶变换

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