基于几何特征的非均匀矩形网格生成方法

1

作者 冷珏琳 徐权 鲍献丰 《图学学报》 北大核心 2025年第4期818-825,共8页

复杂电磁环境模拟的目标对象通常具有几何结构复杂、尺寸跨度大、部件数量多的特点。面向时域有限差分方法,需要采用非均匀的矩形网格来剖分计算区域,在保证几何高分辨率的同时,尽量减少内存和计算开销。为此,提出了一种基于几何特征的... 复杂电磁环境模拟的目标对象通常具有几何结构复杂、尺寸跨度大、部件数量多的特点。面向时域有限差分方法,需要采用非均匀的矩形网格来剖分计算区域,在保证几何高分辨率的同时,尽量减少内存和计算开销。为此,提出了一种基于几何特征的非均匀矩形网格自动生成方法。首先,采用基于离散面片的特征提取算法获取几何模型的曲率特征和厚度特征;然后,针对提取的几何特征以及用户设置的局部加密参数,在3个坐标方向上分别构造反映网格步长疏密分布的局部尺寸函数;最后,根据尺寸函数计算各坐标方向上的网格线坐标,并填充网格单元的材料属性。测试结果表明,该方法能够自动剖分适应精细几何结构的非均匀矩形网格,并成功应用于复杂电大尺寸目标的时域全波电磁模拟。 展开更多

关键词 网格生成 非均匀矩形网格 几何特征 数值模拟 时域有限差分方法

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矩形波激励对纳米晶合金高频磁化过程的微观影响机理

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作者 王怡凡 邹亮 +2 位作者 张黎 李永建 孙秋霞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期3259-3269,共11页

高频变压器工作时会面临占空比变化的激励情况,由于存在磁弛豫现象,矩形波占空比能通过改变铁心用材料纳米晶合金磁化时间,影响高频变压器能否达到饱和工作点。建立纳米晶合金微磁学模型,对该模型分别施加不同占空比D的矩形波激励,并定... 高频变压器工作时会面临占空比变化的激励情况,由于存在磁弛豫现象,矩形波占空比能通过改变铁心用材料纳米晶合金磁化时间,影响高频变压器能否达到饱和工作点。建立纳米晶合金微磁学模型,对该模型分别施加不同占空比D的矩形波激励,并定义了磁化速率v,从磁滞损耗P_(v)、v及磁矩偏转角速度ω三方面分析D对磁化过程的影响。结果表明,D=0.5时P_(v)最小,增大或减小D,都会导致P_(v)的增加,且满足两组不同占空比和为1的矩形波激励下,材料产生的P_(v)相同。若激励磁场处在上升沿,D=0.1时的v与ω最小,D=0.9时的v与ω最大;若处在下降沿,D=0.9时的v与ω最小,D=0.1时的v与ω最大。D会影响材料磁化时间,由于磁弛豫现象,改变磁化时间可决定材料能否达到饱和磁化状态,因此存在一个临界状态,该文将其定义为临界占空比D_(c)。结果表明,当D<0.5时D_(c1)的范围应处在0.2~0.21,D>0.5时D_(c2)的范围应处在0.8~0.81,为不同工况下高频变压器工作点的选取提供了参考依据。 展开更多

关键词 纳米晶合金 微磁学 磁矩偏转 磁滞损耗 占空比 矩形波

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二维矩形域内Stokes流问题的辛解析和数值方法 被引量：4

3

作者 徐新生 王尕平 孙发明 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第6期639-648,共10页

给出了一种新的解析求解二维矩形域中的Stokes流动问题的方法——辛体系方法(Hamil-ton体系方法).在辛体系下,基本问题归结为本征值和本征解的问题.由于辛本征解之间存在辛正交共轭关系,问题的解和边界条件均可以由本征解描述和表示.利... 给出了一种新的解析求解二维矩形域中的Stokes流动问题的方法——辛体系方法(Hamil-ton体系方法).在辛体系下,基本问题归结为本征值和本征解的问题.由于辛本征解之间存在辛正交共轭关系,问题的解和边界条件均可以由本征解描述和表示.利用辛本征解空间的完备性,建立一套封闭的求解问题方法.研究结果表明零本征值本征解描述了基本流动,而非零本征值本征解则表示问题的局部效应.数值结果给出了几种有代表性的流动情况,显示了该求解方法对求解许多问题的有效性.同时,这种方法也为研究其他问题提供了一条思路. 展开更多

关键词 HAMILTON体系 辛本征值 辛本征解 STOKES流 矩形域

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基于加权平均导数的频率-空间域正演模拟及GPU实现 被引量：8

4

作者 唐祥德 刘洪 张衡 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1341-1354,共14页

传统基于旋转坐标系的频率-空间域正演模拟方法仅适用于方形网格,而实际生产中矩形网格广泛存在,本文提出一种适用性广的正演差分算子,不仅适用于方形网格而且适用于矩形网格.通过综合运用平均导数法、加速项加权平均、模拟退火法压制... 传统基于旋转坐标系的频率-空间域正演模拟方法仅适用于方形网格,而实际生产中矩形网格广泛存在,本文提出一种适用性广的正演差分算子,不仅适用于方形网格而且适用于矩形网格.通过综合运用平均导数法、加速项加权平均、模拟退火法压制频散和减少单个波长所需网格点数,从而提高算法精度和减少计算量.在该方法的基础上采用不完全LU分解作为求解Helmholtz方程的预条件,并利用图形处理器加速计算速度,很大程度上提高了频率域正演的效率. 展开更多

关键词 频率-空间域正演 矩形网格 不完全LU分解 GPU加速

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有限矩形区域定流量点汇诱发孔隙弹性的解析解 被引量：1

5

作者 李培超 王克用 张敏良 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期855-858,951-952,共4页

采用量纲为一的Biot固结模型给出了有限矩形区域内定流量点汇诱发的孔隙弹性问题的一个解析解。假设多孔介质为不可压缩、各向同性、线弹性,且被单相流体所饱和,孔隙压力场符合封闭边界条件,在此基础上,利用傅里叶变换和拉普拉斯变换及... 采用量纲为一的Biot固结模型给出了有限矩形区域内定流量点汇诱发的孔隙弹性问题的一个解析解。假设多孔介质为不可压缩、各向同性、线弹性,且被单相流体所饱和,孔隙压力场符合封闭边界条件,在此基础上,利用傅里叶变换和拉普拉斯变换及反演方法获得了孔隙弹性问题的精确解,体现为双重无穷项级数和的封闭形式;并利用现有文献解析解对其进行了验证,二者的一致性证明了该解析解的正确性。对压力场解析解的分析表明,定流量点汇所诱发的压力场并没有稳态解,压力的变化特征主要取决于其对应的边界条件。该解析解适用于验证有限矩形区域孔隙弹性问题的数值算法和程序,对工程应用具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 有限矩形区域 孔隙弹性理论 定流量点汇 解析解

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基于高阻抗表面材料电磁特性的矩形波导 被引量：2

6

作者 黄丽 蒋练军 +2 位作者 张学军 崔宪普 李加升 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期3912-3916,共5页

基于高阻抗表面材料奇异的反射相位性质,以此高阻抗表面为一壁构建一矩形波导。将一偶极子天线置于波导中,采用时域有限差分(FDTD)数值模拟得到偶极子天线的回波损耗以及H面和E面的辐射方向图。研究结果表明:置于此波导中的偶极子天线... 基于高阻抗表面材料奇异的反射相位性质,以此高阻抗表面为一壁构建一矩形波导。将一偶极子天线置于波导中,采用时域有限差分(FDTD)数值模拟得到偶极子天线的回波损耗以及H面和E面的辐射方向图。研究结果表明:置于此波导中的偶极子天线的增益大大提高,而且体现出良好的辐射方向性;不同长度的偶极子天线的回波损耗及高阻抗表面的反射相位有助于确定矩形波导的工作波模频带;以高阻抗表面为壁构建的矩形波导,可以克服谐振条件对波导尺寸的限制。 展开更多

关键词 高阻抗表面 反射相位 时域有限差分法 矩形波导

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基于高阶谱和时域分析的电台稳态特征提取算法 被引量：17

7

作者 钱祖平 许渊 +1 位作者 邵尉 陈金 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期1599-1605,共7页

该文针对稳态条件下通信电台指纹特征的提取问题,提出一种基于高阶谱和时域分析的电台稳态特征提取算法。首先对电台的稳态工作状态进行数学建模,分析现有双谱特征提取算法的不足。进而充分利用矩形积分双谱的周期性,并结合时域分析提... 该文针对稳态条件下通信电台指纹特征的提取问题,提出一种基于高阶谱和时域分析的电台稳态特征提取算法。首先对电台的稳态工作状态进行数学建模,分析现有双谱特征提取算法的不足。进而充分利用矩形积分双谱的周期性,并结合时域分析提出一种改进的电台稳态特征提取算法,从理论上证明了该算法适用于任意阶的高阶谱特征提取。最后,通过实测数据验证了该算法的有效性和可靠性。与传统矩形双谱特征提取算法相比,该算法将识别正确率从90%提高到97%;在识别率相同的情况下,该算法的效率相比原算法有了很大提升。 展开更多

关键词 信号处理 高阶谱分析 时域分析 矩形积分双谱 电台识别 稳态特征提取

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三角域和矩形域上Bezier曲面之间的几何连续条件 被引量：1

8

作者 杨友社 李选平 《西安石油学院学报（自然科学版）》 2001年第6期65-66,共2页

Kahman给出了相邻的矩形域上的 Bezier曲面及相邻的三角域上 Bezier曲面之间 GC2连续条件 .利用相邻矩形域上的 Bezier曲面之间的 GC2 连续条件及 Bezier曲面的高阶编导数 ,得到了相邻的三角域和矩形域上 Bezier曲面 GC2 连续的一个充... Kahman给出了相邻的矩形域上的 Bezier曲面及相邻的三角域上 Bezier曲面之间 GC2连续条件 .利用相邻矩形域上的 Bezier曲面之间的 GC2 连续条件及 Bezier曲面的高阶编导数 ,得到了相邻的三角域和矩形域上 Bezier曲面 GC2 连续的一个充分条件 ,该条件计算方法简便 ,几何意义明确 。 展开更多

关键词 BEZIER曲面 GC^2连续 三角域 矩形域 几何连续条件

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矿井浪涌脉冲电磁辐射特性的研究 被引量：17

9

作者 孙继平 郑召文 冯德旺 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期707-710,共4页

采用时域有限差分法(FDTD)对矩形巷道内浪涌脉冲注入传输线产生的电磁辐射场进行了研究,建立了数学模型,并计算了巷道内不同位置辐射场的强度.计算结果表明:当监控设备、分站或信号电缆与高压电缆布置在同侧时,距高压电缆距离不同,浪涌... 采用时域有限差分法(FDTD)对矩形巷道内浪涌脉冲注入传输线产生的电磁辐射场进行了研究,建立了数学模型,并计算了巷道内不同位置辐射场的强度.计算结果表明:当监控设备、分站或信号电缆与高压电缆布置在同侧时,距高压电缆距离不同,浪涌脉冲电磁辐射的强度不同,距离越小,场强越大;当距离高压电缆的距离足够大时,浪涌脉冲对其电磁辐射强度相差不大.因此,监控设备、分站和信号电缆应尽量不与高压电缆布置在同一侧. 展开更多

关键词 浪涌脉冲 辐射特性 矩形巷道 偶极子模型 时域有限差分法(FDTD)

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方形颗粒沉降运动的有限元ALE法直接数值模拟 被引量：2

10

作者 吕红 唐胜利 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期83-90,共8页

采用有限元任意拉格朗日欧拉(ALE)法对方形颗粒在二维垂直通道中的沉降运动进行研究。对不同初始取向角、长宽比以及不同雷诺数情况下单个颗粒的沉降过程进行了数值模拟。结果表明,雷诺数一定时,初始取向角对颗粒沉降过程有很大影响。... 采用有限元任意拉格朗日欧拉(ALE)法对方形颗粒在二维垂直通道中的沉降运动进行研究。对不同初始取向角、长宽比以及不同雷诺数情况下单个颗粒的沉降过程进行了数值模拟。结果表明,雷诺数一定时,初始取向角对颗粒沉降过程有很大影响。初始取向角增大,颗粒的取向角、沉降速度、角速度以及横向漂移速度的振幅都将增大;长宽比对其沉降过程的影响与长宽尺寸有关。但是,无论长宽尺寸是多少,长宽比增大,颗粒最终沉降速度将相应减小;雷诺数对颗粒沉降过程也有很大影响。当雷诺数小于某个临界值时,颗粒最终会稳定沉降;当雷诺数较大时,颗粒的横向漂移和取向角都会出现持久振荡。多个方形颗粒在沉降过程中由于颗粒之间的相互作用,会出现倒'T'形结构,并且随着时间的推移,逐渐趋向于水平位置。 展开更多

关键词 方形颗粒 沉降 任意拉格朗日-欧拉法 直接数值模拟

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时域门技术在传输/反射法介质电磁参数测量中的应用 被引量：1

11

作者 曾国勋 葛鹰 +2 位作者 张海燕 贺春华 陈天立 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期76-80,共5页

在传输/反射法测量电磁参数的基础上,分析了传统的传输/反射法在电介质微波电磁参数计算中的局限性,采用时域门技术,测试了空气、聚乙烯石蜡和BaM型铁氧体等材料的电磁参数。结果显示时域门技术可显著提高材料的测量精度和稳定性。

关键词 矩形波导 传输/反射法 电磁参数 时域门

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一种阶跃函数在矩形时间窗口频域特性的分析方法 被引量：8

12

作者 李军 万文军 刘志刚 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期111-116,122,共7页

傅里叶变换算法受时间窗口因素的影响,容易引起频谱泄漏问题,使非周期信号的频域分析结果出现误差。运用一种算法较为简单的LCR点频滤波器方法分析了影响非周期信号频域分析特性的矩形时间窗口因素,得出了阶跃信号在矩形时间窗口截断时... 傅里叶变换算法受时间窗口因素的影响,容易引起频谱泄漏问题,使非周期信号的频域分析结果出现误差。运用一种算法较为简单的LCR点频滤波器方法分析了影响非周期信号频域分析特性的矩形时间窗口因素,得出了阶跃信号在矩形时间窗口截断时仅对较窄的低频信号分析结果产生影响的结论。且随时间窗口的长度的增加,受影响的信号越少。利用所提分析方法对某惯性环节的幅频特性进行了仿真分析,与理论幅频特性的分析结果非常接近。所提方法还成功辨识出了某锅炉二级过热汽温控制对象的频域特性。 展开更多

关键词 傅里叶变换 阶跃信号 频域分析 LCR点频滤波器 矩形时间窗口

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方形粒子在Oldroyd-B流体中的沉降特性 被引量：3

13

作者 邵雪明 孙光明 余钊圣 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1941-1944,共4页

为研究方形粒子在黏弹性流体中的沉降特性,应用基于分布式拉格朗日乘子的虚拟区域方法对方形粒子在Oldroyd-B流体中的沉降运动进行了数值模拟.通过模拟得到了不同长宽比粒子的沉降轨迹、取向角和沉降速度的变化情况,并讨论了不同形状粒... 为研究方形粒子在黏弹性流体中的沉降特性,应用基于分布式拉格朗日乘子的虚拟区域方法对方形粒子在Oldroyd-B流体中的沉降运动进行了数值模拟.通过模拟得到了不同长宽比粒子的沉降轨迹、取向角和沉降速度的变化情况,并讨论了不同形状粒子的沉降特性.当方形粒子在Oldroyd-B流体中沉降时,粒子的平衡取向为长边与重力方向平行,平衡位置为方槽的中心线.粒子的长宽比对沉降过程的影响较大,长宽比大的粒子在沉降过程中具有较大的横向漂移和沉降速度.当水力直径相同时,圆形粒子具有最大的沉降速度,而正方形粒子的沉降速度最小. 展开更多

关键词 方形粒子 Oldroyd-B流体 沉降 拉格朗日乘子/虚拟区域方法

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基于二次特征值法的矩形薄板的动力稳定性研究 被引量：4

14

作者 钟子林 刘爱荣 +1 位作者 卢汉文 黄友钦 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期68-76,共9页

基于Von-Karman薄板大挠度理论,利用Galerkin法得到面内周期荷载作用下四边简支矩形薄板的二阶常微Mathieu-Hill型参数振动方程;运用二次特征值法分别求出矩形薄板线性参数振动方程周期为2T和T时的主要与次要动力不稳定域,并用有限元数... 基于Von-Karman薄板大挠度理论,利用Galerkin法得到面内周期荷载作用下四边简支矩形薄板的二阶常微Mathieu-Hill型参数振动方程;运用二次特征值法分别求出矩形薄板线性参数振动方程周期为2T和T时的主要与次要动力不稳定域,并用有限元数值分析方法验证了二次特征值法的精确性,同时定性地分析了主要参数共振下非线性弹性对系统定态振幅的影响。分析结果表明:1当激发力频率近薄板两倍自振频率时,薄板发生强烈的横向参数共振;2二次特征值法可精确计算矩形薄板发生动力不稳定时对应的频率和激发系数;3随着薄板振幅的增长,非线性的存在抑制了定态振动幅值的无限增长,牵引系统向大频率方向振动,导致振幅稳定增加或迅速增大的复杂振动状态。 展开更多

关键词 矩形薄板 二次特征值法 参数共振 动力不稳定域 周期荷载

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卷积性质及其在方波卷积中的应用

15

作者 张敏瑞 《现代电子技术》 1998年第3期10-13,共4页

研究并提出了卷积的一个实用性质，导入研究了信号系统中两个波的卷积，得出方波卷积形状及参数的实用结论。

关键词 方波 卷积 性质 时域分析

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矩形波导的时空域并矢Green函数 被引量：1

16

作者 张善杰 邱志强 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1991年第4期686-693,720,共9页

本文应用Laplace变换法求出了矩形波导的时空域并矢Green函数。这一方法亦可以用来求解如圆波导、同轴线等柱形波导的时空域并矢Green函数。讨论了矩形波导TE_(10)模细线激励的退化情形,得出与现有结果一致的时空域标量Green函数。

关键词 矩形波导 时空域 并矢格林函数

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矩形薄板的参数共振失稳理论与试验 被引量：4

17

作者 钟子林 刘爱荣 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2019年第7期26-33,共8页

为了研究板的动力稳定性,采用伽辽金法推导了板动力失稳的Mathieu Hill方程,运用特征值法求解出无附加质量与携带附加质量板的临界激振频率与幅频响应。通过扫频试验得到了不同幅值激振力作用下无附加质量与携带附加质量板的动力响应,... 为了研究板的动力稳定性,采用伽辽金法推导了板动力失稳的Mathieu Hill方程,运用特征值法求解出无附加质量与携带附加质量板的临界激振频率与幅频响应。通过扫频试验得到了不同幅值激振力作用下无附加质量与携带附加质量板的动力响应,运用时域分析法发现了板参数共振失稳过程中的3个重要阶段与其振动周期的变化规律,并得到了不同激振系数下无附加质量与携带附加质量板的实测临界频率值,通过对动力响应进行傅里叶变换得到对应的实测幅频响应。分析结果表明,板发生参数共振失稳是由暂态振动过渡至参数共振失稳最后恢复至暂态振动的过程,几何非线性限制了板动力失稳时振动幅值无限增长的趋势,并牵引其向大频率方向振动,附加质量减小了板的动力不稳定域宽,增大了板的临界激振系数与振动幅值,试验与解析解吻合较好。 展开更多

关键词 矩形薄板 周期荷载 参数共振失稳 激振试验 时域分析法

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基于矩形区域分解重组算法的吸尘路径规划 被引量：2

18

作者 邸业飞 张崎 《现代电子技术》 2011年第7期147-149,共3页

提出吸尘器机器人的一种新的遍历清扫算法,即矩形区域分解重组算法,该算法适应于复杂的未知环境。首先通过机器人沿房间边缘进行环境学习并建立栅格地图,对环境地图进行矩形区域分解并设置各区域起始点;进而根据区域特点及起始点位置进... 提出吸尘器机器人的一种新的遍历清扫算法,即矩形区域分解重组算法,该算法适应于复杂的未知环境。首先通过机器人沿房间边缘进行环境学习并建立栅格地图,对环境地图进行矩形区域分解并设置各区域起始点;进而根据区域特点及起始点位置进行清扫区域的重组;然后按照规划的清扫顺序逐个完成重组后所有区域的清扫。最后,通过仿真模拟验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 智能吸尘器 清扫模式 路径规划 矩形区域分解

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带隔板的矩形截面渡槽内液体的晃动特性 被引量：10

19

作者 房忠洁 周叮 +1 位作者 王佳栋 刘伟庆 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期169-175,共7页

研究带有刚性隔板的矩形截面渡槽中液体的微幅线性晃动特性。将因隔板而导致的复杂液体域分割为若干个形状简单且边界条件均一的子域,分别研究各子域内液体运动的势函数。利用叠加原理和分离变量法,导出每个子域内液体速度势的一般解。... 研究带有刚性隔板的矩形截面渡槽中液体的微幅线性晃动特性。将因隔板而导致的复杂液体域分割为若干个形状简单且边界条件均一的子域,分别研究各子域内液体运动的势函数。利用叠加原理和分离变量法,导出每个子域内液体速度势的一般解。根据液体子域界面处速度和压力的连续条件以及自由液面处的表面波条件,得到含有待定系数的级数方程。对方程作Fourier展开,即可求得液体的固有晃动频率和振型函数。 展开更多

关键词 刚性隔板 矩形截面 液体子域 广义特征值 固有频率 振型函数

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任意形状金属腔体内电磁脉冲的三维计算 被引量：3

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作者 王依刚 陈彬 +2 位作者 石立华 许献国 黄聪顺 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1141-1145,共5页

提出了模拟任意形状腔体中的内电磁脉冲的三维直角坐标系时域有限差分(FDTD)算法。该算法采用FDTD共形网格技术模拟任意形状腔体的边界,可以解决腔体内非对称的边界问题。推导了γ射线斜入射的差分方程,进行了三维数值计算,并采用直角... 提出了模拟任意形状腔体中的内电磁脉冲的三维直角坐标系时域有限差分(FDTD)算法。该算法采用FDTD共形网格技术模拟任意形状腔体的边界,可以解决腔体内非对称的边界问题。推导了γ射线斜入射的差分方程,进行了三维数值计算,并采用直角坐标系FDTD算法和柱坐标系FDTD算法计算了γ射线斜入射圆柱腔体产生的内电磁脉冲,二者吻合很好,验证了直角坐标系FDTD算法正确性。 展开更多

关键词 内电磁脉冲 时域有限差分 共形网格技术 直角坐标系 斜入射

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