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复杂桥梁有限元空间结构模型的自动生成
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时域边界积分方程及快速算法研究和应用.pdf144页
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国防科学技术大学研究牛院博士学位论文 摘 要 时域积分方程 TDIE 方法在计算瞬态、宽带电磁问题中表现出特别的优势，现已
成为计算电磁学领域的研究热点之一。然而TDIE的数值解法之一——时间步进算法 MOT 在实现中会面临两方面的问题：数值解的后期振荡和较高的计算量与存储量，
为了促进TDIE在工程实践中的广泛应用，论文主要围绕MOT的这两方面问题展开
研究。 论文首先研究了求解任意线、面导体目标的MOT算法，建立了时域电场积分方
矩阵线性方程组，比较了三种TDIE在计算一般电磁目标瞬态特性时的稳定性和精度
问题，研究了TDCFIE抑制因目标内谐振而引起的MOT后期振荡的能力，并通过数
解任意细线结构的MOT矩阵方程组，提出了一种精确计算细线阻抗矩阵元素的半数
值半解析方法，并对半径渐变的细线结构、分支结构、对数周期结构进行了精确的建
模和仿真。论文针对TDMFIE中立体角的通用近似处理方法，引入了一种更加精确的
等效立体角，改进了TDMFIE在求解具有尖锐棱边电小尺寸目标的数值精度。 为了降低MOT算法的高计算量和存储量，论文重点研究了时域积分方程MOT
的加速算法。首先论文提出了一种基于电流的物理光学 PO 耦合TDIE的混合算法，
通过将目标表面分成PO区与IE区，实现了TDIE精确计算与PO高效计算的有机结
合，极大地降低了经典MOT算法的计算量和存储量。其次，基于窄脉冲信号与目标
作用的物理机理，通过分析目标表面电流的瞬态分布并引入时域PO电流，论文实现 了一种能够显著减少MOT算法计算量的近似方法。论文还深入研究了一种高精度、
高效率的TDIE加速算法——时域平面波算法 PWTD 的理论基础、数值实现的关键技
术，以及两层
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