多區(qū)域偽譜時(shí)域方法的理論研究及相關(guān)應(yīng)用.pdf

1、近年來(lái)，多區(qū)域偽譜時(shí)域方法（MPSTD）作為一種高效率、高精度的數(shù)值計(jì)算方法引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注和重視。本文正是在此基礎(chǔ)上，對(duì)MPSTD方法的理論和應(yīng)用進(jìn)行了深入地研究。
　　 首先，本文系統(tǒng)地論述了一維、二維和三維情況下MPSTD方法的基本原理和關(guān)鍵技術(shù)，包括：計(jì)算空間和吸收邊界中的迭代公式、非均勻網(wǎng)格的剖分技術(shù)、切比雪夫選配方法、激勵(lì)源的設(shè)置、子域分界面匹配條件和數(shù)值穩(wěn)定性等。
　　 然后，將MPSTD方法用于多種

2、電磁模型的建模和計(jì)算，如：同軸電纜中的單層介質(zhì)和周期性（EBG）結(jié)構(gòu)、各種諧振腔、屏蔽微帶線、直波導(dǎo)、各種波導(dǎo)彎頭、美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）制定的三維曲面模型等，這些實(shí)例在相關(guān)文獻(xiàn)中都很少涉及。研究表明，利用MPSTD方法分析具有復(fù)雜物體形狀和不連續(xù)物理媒質(zhì)的電磁問(wèn)題時(shí)，能達(dá)到較高的計(jì)算效率和精度。
　　 同時(shí)，本文還針對(duì)MPSTD方法存在的問(wèn)題提出了一些改進(jìn)的措施和意見(jiàn)：（1）由于MPSTD方法仍受到時(shí)間穩(wěn)定性（CFL）

3、條件的限制，本文提出了一種將交替方向隱式（ADI）技術(shù)與MPSTD方法相結(jié)合的新方法（ADI-MPSTD）?？梢宰C明，ADI-MPSTD方法所得的結(jié)果與其它方法基本一致，既能保持較高的計(jì)算精度，又能改善計(jì)算的穩(wěn)定性。（2）由于MPSTD方法自身的不連續(xù)性將會(huì)導(dǎo)致計(jì)算的后期產(chǎn)生發(fā)散現(xiàn)象，這些發(fā)散現(xiàn)象主要來(lái)自于各個(gè)子區(qū)域的邊界處和角點(diǎn)處。為解決該問(wèn)題，本文成功引入了濾波函數(shù)以加快收斂速度?？梢宰C明，該處理能有效的解決發(fā)散問(wèn)題，提高M(jìn)PSTD