电磁场数值方法

电磁场数值方法

作者: 方宙奇

ISBN: 9787564712792 出版时间: 2012-08-01

出版社: 电子科技大学

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一、数值方法产生的历史和发展现状
方宙奇和孟敏主编的《电磁场数值方法》在论述电磁场数值方法产生的历史、现状和发展趋势的基础上,系统地论述了求解电磁场问题的三大方法——差分法、有限元法和矩量法。《电磁场数值方法》阐明了各种计算方法的基本原理和实施步骤,并对现在常用的电磁场数值方法——快速算法和混合算法做了介绍;最后提供了部分计算程序,以供参考。
二、数值方法的地位和作用
三、数值方法的分类和共性
第一章 有限差分法
1.1 有限差分法的基础
1.1.1 差分与差商
1.1.2 求解步骤与网格划分
1.2 静态场问题的差分法
1.2.1 差分格式的建立
1.2.2 边界条件的处理
1.3 差分方程组的求解
1.3.1 差分方程组的特性
1.3.2 差分方程组的解法
1.4 工程应用举例
1.5 场强及相关量的求解
1.6 时谐场的差分解法
习题
第二章 时域场中的有限差分法
2.1 波动方程的差分法
2.1.1 收敛性
2.1.2 稳定性
2.2 FDTD的基本原理
2.2.1 Yee网格和差分格式
2.2.2 边界条件
2.2.3 解的稳定性和数值色散
2.3 激励源
2.4 处理开放域问题的关键技术
2.4.1 总场散射场分离
2.4.2 吸收边界条件
2.4.3 近远场变换
2.5 应用举例
习题
第三章 有限元法
3.1 变分原理
3.2 与线性边值问题等价的变分问题
3.3 基于变分原理的差分方程
3.4 有限元法的求解过程
3.4.1 场域剖分
3.4.2 单元插值与插值函数
3.4.3 有限元方程的建立
3.4.4 方程组求解
3.5 应用举例
习题
第四章 矩量法
4.1 矩量法的概述
4.2 基函数和权函数选择
4.3 电磁场表面积分方程
4.3.1 等效原理和格林函数
4.3.2 电磁场中的散射辐射公式
4.3.3 三种形式的表面积分方程
4.4 应用举例
习题
第五章 快速算法及混合方法
5.1 快速算法的简介
5.1.1 快速多极子方法
5.1.2 自适应积分方程
5.1.3 自适应交叉近似方法
5.2 混合方法的简介
5.2.1 有限元边界积分
5.2.2 矩量法与物理光学法
5.3 加速计算手段
附录 程序示例(Matlab)
参考文献
《电磁场数值方法》为高等工科院校本科生教材,立足于学生在完成《电磁场理论》和《高级语言设计》学习的基础上,进一步培养学生利用计算机分析工程问题的能力。本书也可作为从事电磁场应用等相关研究的学者、技术人员等的参考用书。 方宙奇和孟敏主编的《电磁场数值方法》共6部分。第一部分为绪论。第一章至第四章分别介绍了电磁场数值方法中的几种重要方法——有限差分法、时域有限差分法、有限元法和矩量法,从基本理论到应用实例都有深入浅出的讲解,力图使学生在学习了这些基本理论后能通过上机实践很快掌握这些方法。第五章介绍电磁场数值方法中的一些快速算法及混合方法,力图使学生对电磁场数值方法现在的发展应用状况有更详细的了解。本书附录程序选择简单易用的MATLAB语言,帮助学生理解本书数值方法的过程及应用。 绪论