金属介质混合目标的并行多层快速多极子算法

发布时间：2025-01-01 00:05

　　近年来,各种电磁数值算法已经逐渐发展成熟。尽管如此,在电磁工程应用中仍有许多难题有待解决,特别是复杂电大尺寸目标的电磁特性计算。多层快速多极子算法(MLFMA)是基于积分方程的快速算法。因其计算精度高并且计算复杂度低,因而广泛应用于电磁散射与辐射问题的模拟。在三维电磁问题计算过程中,该算法使用八叉树对基函数(权函数)进行空域分组,同时利用插值算法实现各层之间的谱域聚合。MLFMA数据结构的复杂性严重影响了其并行算法的可扩展性,因此该算法的并行化成为计算电磁学领域的难点问题之一。学者此前研究的大多是计算金属或单一介质模型的并行MLFMA,而对于金属介质混合模型或多介质模型的并行MLFMA研究较少。本文首先介绍了多介质模型的的表面积分方程,分析了切向型、法向型、混合型等不同形式积分方程的适用范围,通过计算金属与介质模型讨论了不同积分方程的收敛性;然后重点研究了一种适用于多介质模型计算的异步并行MLFMA,讨论了异步算法相对于同步算法在负载均衡、通信等方面的优势,并通过计算金属、介质、多介质等模型验证了异步算法的并行效率。在此基础上,给出了一种将高阶矩量法(HOMoM)与MLFMA相结合计算带...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.2HOMoM金属球三角形网格剖分示意

第三章多介质模型的异步并行MLFMA也吻合的很好。介质模型并行效率分析程的收敛特性进行分析后，本节主要对该效率进行分析，并验证其在计算金属、介矩量法（HOMoM）计算的结果做对比，一个半径为2m的金属球，球心位于原算频率是700MHz，用边长是十分之一自未知量为115....

模型示意图1.3HOMoM两种介质立方块相接

西安电子科技大学硕士学位论文如3.3.4节中所介绍：相较于单介质目标来说，多介质以在分配进程时会出现负载不均衡的问题，从而使并质混合介质模型所示是两个介质立方块相接的模型，两立方块的边长均2r和3r，频率为300MHz，平面波沿-Z方向入射边长为0....

本文编号：4021740