应用高阶有限元-局部共形完全匹配层算法分析电磁散射问题

计算物理 ›› 2010, Vol. 27 ›› Issue (2): 263-268.

应用高阶有限元-局部共形完全匹配层算法分析电磁散射问题

朱剑, 甘辉, 樊振宏, 陈如山

南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏南京 210094

收稿日期:2008-09-01 修回日期:2009-04-30 出版日期:2010-03-25 发布日期:2010-03-25
作者简介:朱剑(1982-)女,江苏如东,博士生,主要从事频域电磁场数值计算.
基金资助:
国家自然科学基金(60701003,60431010);国家博士后基金(20070411053)资助项目

High Order Finite-element Method Combined withLocally-conformal PML for Electromagnetic Scatterings

ZHU Jian, GAN Hui, FAN Zhenhong, CHEN Rushan

Department of Communication Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China

Received:2008-09-01 Revised:2009-04-30 Online:2010-03-25 Published:2010-03-25

摘要/Abstract

摘要： 提出局部共形完全匹配层在高阶有限元中的实现方法,用于分析三维电磁散射问题.基于定义在局部高阶单元上的实坐标、复坐标以及参数坐标三者之间的映射关系,局部共形完全匹配层不仅能够贴近复杂结构散射体的外廓形状设置截断区域,有效地缩减有限元分析区域,而且由于保证了较高的几何拟合精度,可以有效地提高数值计算结果的准确性.利用这种结合局部共形完全匹配层的高阶有限元方法分析不同目标的电磁散射特性,数值结果表明方法的正确性和有效性.

关键词: 局部共形完全匹配层, 有限元, 高阶曲单元, 高阶基函数

Abstract: Locally conformal perfectly matched layer (PML) is extended to a high order FEM combined with curvilinear elements and high order basis functions, which proves accuracy and efficiency. It is able to handle challenging geometries with arbitrary curvatures with few unknown numbers, especially those with curvature discontinuities. Validity of the proposed method is demonstrated.

Key words: locally-conformal PML, finite-element method (FEM), curvilinear element, high order basis functions

中图分类号:

TN011

朱剑, 甘辉, 樊振宏, 陈如山. 应用高阶有限元-局部共形完全匹配层算法分析电磁散射问题[J]. 计算物理, 2010, 27(2): 263-268.

ZHU Jian, GAN Hui, FAN Zhenhong, CHEN Rushan. High Order Finite-element Method Combined withLocally-conformal PML for Electromagnetic Scatterings[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2010, 27(2): 263-268.

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