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电磁场数值方法/陈涌频 版权信息
- ISBN：9787030471383
- 条形码：9787030471383 ; 978-7-03-047138-3
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
电磁场数值方法/陈涌频 内容简介
本书在论述电磁场数值方法的分类，共性和实现技巧的基础上，分章节系统的论述了求解电磁场工程问题的三大数值方法-差分法、有限元法和矩量法。本书在论述电磁场数值方法的分类、共性和实现方法的基础上，分章节系统地论述了求解电磁场工程问题的三大基本数值方法--差分法、有限元法和矩量法。本书阐明了这几种计算方法的基本原理和解题步骤，并对各种方法的优势和局限性、相互联系与应用区域等作了介绍。在第6章，对现在常用的电磁场数值方法中的快速算法和混合算法作了介绍。附录提供了部分计算程序，以供参考。
电磁场数值方法/陈涌频 目录
目录
前言
第0章 绪论 1
0.1 数值方法产生的历史和发展现状 1
0.2 数值方法的地位和作用 2
0.3 数值方法的特性和分类 3
0.4 数值方法的前后处理 4
0.5 数值方法的代码实现 6
第1章 有限差分法 8
1.1 有限差分法基础 8
1.1.1 差分与差商 8
1.1.2 求解步骤与网格划分 10
1.2 静态场问题的差分法 11
1.2.1 差分格式的建立 11
1.2.2 边界条件的处理 14
1.3 差分方程组的求解 21
1.3.1 差分方程组的特性 21
1.3.2 差分方程组的解法 24
1.4 工程应用举例 27
1.5 场强及相关量的求解 34
1.6 时谐场的差分解法 36
习题 41
第2章 时域场中的有限差分法 43
2.1 波动方程的差分法 43
2.2 FDTD基本原理 46
2.2.1 Yee网格和差分格式 46
2.2.2 边界条件 51
2.2.3 解的稳定性和数值色散 52
2.3 激励源 54
2.4 处理开放域问题的关键技术 57
2.4.1 总场散射场分离 57
2.4.2 吸收边界条件 58
2.4.3 近远场变换 60
2.5 应用举例 61
习题 67
第3章 有限元法 68
3.1 变分原理 69
3.2 与线性边值问题等价的变分问题 74
3.3 基于变分原理的差分方程 75
3.4 有限元法求解步骤 80
3.4.1 场域剖分 80
3.4.2 单元插值与插值函数 83
3.4.3 有限元方程的建立 86
3.4.4 方程组求解 99
3.5 应用举例 104
3.6 矢量有限元简介 109
3.6.1 边值问题 109
3.6.2 三角形单元的矢量基函数 110
3.6.3 矢量有限元方程 111
习题 114
第4章 矩量法 115
4.1 矩量法概述 115
4.2 基函数和权函数选择 117
4.3 电磁场表面积分方程 122
4.3.1 等效原理 122
4.3.2 格林函数 124
4.3.3 电磁场中的散射辐射公式 126
4.3.4 三种形式的表面积分方程 127
4.4 应用举例 129
习题 139
第5章 快速算法及混合方法 140
5.1 快速算法简介 140
5.1.1 快速多极子方法 141
5.1.2 自适应积分方程 150
5.1.3 自适应交叉近似方法 156
5.2 混合方法简介 162
5.2.1 有限元边界积分 163
5.2.2 矩量法与物理光学法 167
5.3 加速计算手段 170
课程设计 172
参考文献 174
附录 程序示例(MATLAB) 176
前言
第0章 绪论 1
0.1 数值方法产生的历史和发展现状 1
0.2 数值方法的地位和作用 2
0.3 数值方法的特性和分类 3
0.4 数值方法的前后处理 4
0.5 数值方法的代码实现 6
第1章 有限差分法 8
1.1 有限差分法基础 8
1.1.1 差分与差商 8
1.1.2 求解步骤与网格划分 10
1.2 静态场问题的差分法 11
1.2.1 差分格式的建立 11
1.2.2 边界条件的处理 14
1.3 差分方程组的求解 21
1.3.1 差分方程组的特性 21
1.3.2 差分方程组的解法 24
1.4 工程应用举例 27
1.5 场强及相关量的求解 34
1.6 时谐场的差分解法 36
习题 41
第2章 时域场中的有限差分法 43
2.1 波动方程的差分法 43
2.2 FDTD基本原理 46
2.2.1 Yee网格和差分格式 46
2.2.2 边界条件 51
2.2.3 解的稳定性和数值色散 52
2.3 激励源 54
2.4 处理开放域问题的关键技术 57
2.4.1 总场散射场分离 57
2.4.2 吸收边界条件 58
2.4.3 近远场变换 60
2.5 应用举例 61
习题 67
第3章 有限元法 68
3.1 变分原理 69
3.2 与线性边值问题等价的变分问题 74
3.3 基于变分原理的差分方程 75
3.4 有限元法求解步骤 80
3.4.1 场域剖分 80
3.4.2 单元插值与插值函数 83
3.4.3 有限元方程的建立 86
3.4.4 方程组求解 99
3.5 应用举例 104
3.6 矢量有限元简介 109
3.6.1 边值问题 109
3.6.2 三角形单元的矢量基函数 110
3.6.3 矢量有限元方程 111
习题 114
第4章 矩量法 115
4.1 矩量法概述 115
4.2 基函数和权函数选择 117
4.3 电磁场表面积分方程 122
4.3.1 等效原理 122
4.3.2 格林函数 124
4.3.3 电磁场中的散射辐射公式 126
4.3.4 三种形式的表面积分方程 127
4.4 应用举例 129
习题 139
第5章 快速算法及混合方法 140
5.1 快速算法简介 140
5.1.1 快速多极子方法 141
5.1.2 自适应积分方程 150
5.1.3 自适应交叉近似方法 156
5.2 混合方法简介 162
5.2.1 有限元边界积分 163
5.2.2 矩量法与物理光学法 167
5.3 加速计算手段 170
课程设计 172
参考文献 174
附录 程序示例(MATLAB) 176
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