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[發(fā)明專(zhuān)利]基于EB連續(xù)?不連續(xù)伽遼金混合的時(shí)域有限元方法在審

專(zhuān)利信息
申請(qǐng)?zhí)枺?/td> 201610431376.7 申請(qǐng)日: 2016-06-16
公開(kāi)(公告)號(hào): CN107515955A 公開(kāi)(公告)日: 2017-12-26
發(fā)明(設(shè)計(jì))人: 丁大志;陳如山;樊振宏;許浩 申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人: 南京理工大學(xué)
主分類(lèi)號(hào): G06F17/50 分類(lèi)號(hào): G06F17/50
代理公司: 南京理工大學(xué)專(zhuān)利中心32203 代理人: 朱顯國(guó)
地址: 210094 *** 國(guó)省代碼: 江蘇;32
權(quán)利要求書(shū): 查看更多 說(shuō)明書(shū): 查看更多
摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 基于 eb 連續(xù) 伽遼金 混合 時(shí)域 有限元 方法
【權(quán)利要求書(shū)】:

1.一種基于EB連續(xù)-不連續(xù)伽遼金混合的時(shí)域有限元方法,其特征在于包含如下步驟:

第一步,建立求解模型,使用四面體網(wǎng)格對(duì)模型進(jìn)行離散,得到模型的結(jié)構(gòu)信息,包括四面體的節(jié)點(diǎn)信息以及單元信息;

第二步,執(zhí)行程序前處理,將模型通過(guò)八叉樹(shù)進(jìn)行分組,確定每個(gè)子區(qū)域內(nèi)單元信息,循環(huán)所有子區(qū)域,對(duì)連續(xù)區(qū)域和不連續(xù)區(qū)域的棱邊以及面進(jìn)行整合編碼;把模型任意分成N個(gè)子區(qū)域,每個(gè)子區(qū)域由幾個(gè)相連的單元組成,N個(gè)子區(qū)域內(nèi)采用連續(xù)有限元方法,子區(qū)域之間的數(shù)值信息傳遞由區(qū)域外表面上強(qiáng)加的不連續(xù)伽遼金的數(shù)值通量實(shí)現(xiàn);

第三步,從一階麥克斯韋旋度方程出發(fā),對(duì)等式兩邊采用伽遼金法測(cè)試,對(duì)電場(chǎng)和磁通量用基函數(shù)展開(kāi),引入電場(chǎng)和磁通量的連續(xù)性條件,化簡(jiǎn)之后的方程使用蛙跳格式展開(kāi),得到最終的迭代公式;通過(guò)連續(xù)-不連續(xù)伽遼金時(shí)域有限元的迭代公式進(jìn)行時(shí)間迭代,迭代結(jié)束得到空間中的電場(chǎng)和磁通量值;

第四步,數(shù)據(jù)后處理,根據(jù)計(jì)算出的場(chǎng)值提取相關(guān)的物理參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于EB連續(xù)-不連續(xù)伽遼金混合的時(shí)域有限元方法,其特征在于:所述步驟三中,根據(jù)一階麥克斯韋旋度方程:

ϵ∂E∂t=1μ▿×B---(1)]]>

∂B∂t=-▿×E---(2)]]>

上式中ε、μ分別表示離散單元的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率,E和B分別表示電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度;

計(jì)算子區(qū)域應(yīng)用連續(xù)伽遼金技術(shù),并將E和B用基函數(shù)展開(kāi),最終得到

[Te]∂e∂t=[Pe]b---(3)]]>

[Tb]∂b∂t=[Pb]e---(4)]]>

計(jì)算子區(qū)域之間的外表面上應(yīng)用不連續(xù)伽遼金技術(shù),在交界面處強(qiáng)加迎風(fēng)通量連續(xù)性條件,并將E和B用基函數(shù)展開(kāi),最終得到

[Te]∂e∂t=[Pe]b+[Se]b+[Sse]b++[Se1]e+[Sse1]e+---(5)]]>

[Tb]∂b∂t=[Pb]e+[Sb]e+[Ssb]e++[Sb1]b+[Ssb1]b+---(6)]]>

(3)、(4)和(5)、(6)耦合在一起矩陣求解,得到的最終矩陣形式與(5)、(6)式一樣;其中e和b分別代表本單元中的電場(chǎng)值和磁通量值,e+和b+分別代表相鄰單元的電場(chǎng)值和磁通量值;[Te]、[Tb]、[Pe]、[Pb]、[Se]、[Sb]、[Sse]、[Ssb]、[Se1]、[Sb1]、[Sse1]、[Ssb1]分別為形成的矩陣。

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