Thompson变换—FDTD方法模拟不规则形体的电磁散射问题

三角形由于尖锐的角点，半环形由于既有凹面又有角点，它们都给传统的ＦＤＴ Ｄ数值求解造成了一定的困难。这是因为要获得较高的精度，必须细分网络，从而增加内存需求和计算时间。同时三角形柱和半环柱对Ｔｈｏｍｐｓｏｎ－ＦＤＴＤ方法来说也是“坏”的形状，它使得Ｔｈｏｍｐｓｏｎ交换的精度有所下降。本文通过模拟这两种典型的不利形体的散射问题，进一步验证了Ｔｈｏｍｐｓｏｎ－ＦＤＴＤ法对散射体几何形状变化具有较强的适     

Thompson－FDTD方法的高精度差分格式

在微分－Ｔｈｏｍｐｓｏｎ变换结合时域有限差分（ＦＤＴＤ）技术计算复杂目标的电磁散射特性的方法中，差分格式的构造和选取与解的精度存在着密度关系。本文将提出一种新的高精度差分格式，其数值实现进一步证实了Ｔｈｏｍｐｓｏｎ－ＦＤＴＤ方法能精确模拟任意形状目标的电磁散射过程     

Thompson—FDTD方法的高精度差分格式

在微分－Ｔｈｏｍｐｓｏｎ变换结合时域有限差分（ＦＤＴＤ）技术计算复杂目标的电磁散射特性的方法中，差分格式的构造和选取与解的精度存在着密度关系。本文将提出一种新的高精度差分格式，其数值实现进一步证实了Ｔｈｏｍｐｓｏｎ－ＦＤＴＤ方法能精确模拟任意形状目标的电磁散射过程。     

时域有限差分法在地下目标散射中的应用

本文利用时域有限差分法计算了多种情况下地下目标的散射波形，并画出这些波的二维和三维图形。最后利用模拟实验同计算结果进行了比较并且得到了满意的比较结果，从以上工作可以看出该方法有较高的实用价值。     

用于电磁散射的矩量法择基问题的群方法——国家自然科学基金项目（60241001）

本项目是按照《用于电磁散射的矩量法择基问题的群方法》(批准号：60241001)所下达的计划书的安排按照以下要点开展研究的。     

随机粗糙面上电磁散射的高效迭代IEM计算

在复合目标电磁散射计算中,目标与粗糙面间的耦合近场计算问题是制约算法的主要瓶颈。该文提出一种适用于二维随机粗糙面上电磁散射场计算的迭代积分方程法(IEM)。与传统IEM法不同,迭代IEM法基于近场格林函数建立,考虑了粗糙面面元间的多次电磁互耦作用,散射场不能简化为积分形式的近似解。数值实验表明,与传统MoM法相比,迭代IEM法的内存需求节省了9倍,计算速度比矩量法(MoM)法提升了4.5倍以上,更能有效地计算粗糙面上的散射场。     

电磁材料弧形界面裂纹SH波散射的远场特性

分析了电磁材料弧形界面裂纹SH波散射的远场特性。根据波函数展开法将所研究的混合边值问题转化为对偶级数方程组,通过引入位错密度函数,进一步将问题归结为第一类Cauchy奇异积分方程。在此基础上,导出了远场散射模式（SFFP）和散射截面（SCS）的表达式,并详细考查了入射方向、裂纹张开角及载荷组合对远场散射特性的影响。研究成果对电磁构件的设计及电磁材料内裂纹的识别具有理论与应用价值。     

基于FDTD接口方法的ZPW-2000轨道电路暂态分析

轨道电路在列车驶入/出清时存在暂态过程,可以利用接收端信号的暂态突变对轨道电路的状态进行判断. 时域有限差分（finite-difference,time-domain,FDTD）方法是求解传输线的常用数值解法,但ZPW-2000轨道电路结构比一般轨道电路更加复杂,直接采用FDTD法并不适用. 基于此,提出了一种基于FDTD和ATP-EMTP（alternative transients program-electromagnetic transients program）接口模型的ZPW-2000轨道电路暂态分析方法. 该方法将整个模块分为传输线与集中参数网络两个部分,其中,传输线采用FDTD求解,集中参数网络在ATP-EMTP中计算,两个部分用受控电流源关联. 对ZPW-2000轨道电路的仿真结果表明:道床电阻和分路电阻对接收端信号幅值有较大的影响,当道床电阻降至0.6 Ω?km时接收端电压从2.0 V下降到0.5 V左右,当分路电阻增至0.2 Ω时接收端残压达到了1.0 V左右,此时若仅采用门限比对的方法难以区分轨道电路的状态;然而,在列车驶入/出清的瞬间,接收端信号存在暂态突变,可根据突变特性实现轨道电路分路态的检测.      

基于群方法的多体散射结构解析波函数的构建

对于电磁散射问题,场的计算是一个核心要素。早期电磁散射理论致力于一些规则、对称散射体的严格解（即解析解）。严格解,又称之为波函数,是利用分离变量法求解齐次波动方程得到的。严格解的最大优点为：概念明确,物理意义清楚,结果准确,是理想结果;另外,解是全域的,即它是在整个电磁波谱内普遍成立的,通过严格解,     

铁路道碴瞬态电磁散射特性分析

引用离散随机媒质结构来模拟铁路道碴的分布情况,采用在ＦＤＴＤ法的差分网格中进行随机填充来实现铁路道碴的计算模拟模型,并求解其瞬态电磁散射场。通过对该散射场的处理,提取出道碴的非相关散射场,然后再对该非相关场进行分析,得出了可描述道碴分布状况的电磁参量。数值分析结果显示,该参量与道碴空隙率之间在一定范围内具有指数关系。这表明,用电磁方法来探测铁路道碴的空隙率是可能的。     

物理大地测量边值问题的自然边界元解法

物理大地测量边值问题是物理大地测量学的核心问题和理论基础.在数学上表示为Laplace方程的以大地水准面为边界面的第三外部边值问题,即Stokes边值问题.文中在物理大地测量Stokes边值问题的球近似下,将Stokes边值问题转化为Neumann外问题,用自然边界元法,对Neumann外问题进行自然边界归化,得到自然边界积分方程,再求自然边界积分方程的数值解,并给出了一个算例.     

非均匀介质声波散射问题的一种求解方法

研究了声波散射问题中的时间调和声波在非均匀介质中的正散射问题.利用位势理论把时间调和声波在非均匀介质中的正散射问题转换为一个lippmann-schwinger方程来求解,对lippmann-schwinger方程的log奇性核进行了处理,最终求得时间调和声波在非均匀介质中的正散射问题,并给出了一个数值例子.     

水下目标低频散射特性的波叠加解法

针对运用边界积分方程法研究低频散射特性时,存在的表面奇异积分和特征频率处解的非惟一性等问题,将波叠加法引入到水下目标低频散射研究中.对刚性球体的低频散射计算表明,该方法较边界积分方程法不仅消除了奇异解和多值问题,而且具有更高的计算速度和精度,适用的频率范围更宽,可用于水下目标低频散射问题的研究.分析表明影响其计算精度的因素主要是虚源空间位置、目标表面与虚源表面划分精细程度.     

采用水泥土搅拌法处理连云港地区软基的适应性问题

通过时具体工程项目大量的室内和现场试验结果的分析,从土性影响因素、成桩工艺、水泥品种选择和外掺剂等因素时采用水泥土搅拌法处理连云港地区软基的适应性问题进行了深入的讨论,讨论了水泥土搅拌法在连云港地区的适用条件．提出了采用水泥土搅拌法处置连云港地区软基的配比方案和施工工艺要求。     

电磁法测钢筋保护层厚度的若干问题探讨

通过钢筋保护层厚度比对试验,分析了目前电磁法检测钢筋混凝土中钢筋保护层厚度的校准和测试过程中存在的一些问题,如定义有异议、检测设备良莠不齐,缺乏校准、判定依据不统一等,提出了建立校准制度,确立符合行业特色的钢筋保护层厚度检测标准和建设校准、培训基地等措施。     

岩溶路基注浆质量瞬态瑞雷面波法检测数值模拟

为探讨瞬态瑞雷面波法用于铁路岩溶路基注浆质量检测的有效性,根据现场典型的地质断面特征,分别建立了无溶洞发育的两层介质起伏界面模型和有溶洞发育的两层介质起伏界面溶洞模型.通过改变数值模型中局部介质的物性模拟岩溶路基注浆前后的变化.用瞬态激振力模拟现场锤击振动,对比分析注浆前后地表检测点频散曲线的变化特征.研究结果表明:无溶洞发育时,注浆后频散曲线主要以波速提高为主;有溶洞发育时,注浆后频散曲线不仅波速提高,而且注浆前频散曲线的"之"字形扭曲现象消失,与现场检测结果基本一致.     

某小净距隧道施工开挖数值模拟分析

某隧道为独立双洞单向行车各3车道隧道,该隧道与另外一公路连接段工程A、B线匝道隧道构成立体交叉,两隧道二次衬砌的最小净距仅190cm。根据施工顺序讨论后建连接道隧道对既有隧道的影响。通过扰动周围的土体,使周围土体的应力-应变发生新变化规律,从而掌握小净距隧道围岩和支护结构的稳定和安全程度。研究结果对立体交叉小净距结构的应力-应变规律具有作用。