电磁场参数不确定性传播分析与应用
发布时间：2021-10-24 21:29
电磁场作为电力电子、通讯、远程探测等领域的重要媒介,其分布特性与传播特性分析是目前研究的热点。计算电磁学作为电磁场分析的主要理论依据,在电磁工程领域占据重要地位,一系列方法被提出用于求解复杂电磁工程问题,如时域有限差分法（FDTD）、矩量法（MoM）和有限元法（FEM）等。然而,随着电磁工程问题日渐趋于复杂、极端和高精度求解需求,确定性的电磁场分析方法已难以满足计算要求,诸多先前忽略的不确定性因素亟待深入考虑,如尺寸偏差、介质材料性能波动、激励幅相离散和服役工况变动等。虽然电磁场不确定性分析领域长期以来受到广泛关注,但整体而言该领域的研究仍存在不足,尤其针对考虑介质材料场不确定性及微波器件多源不确定性的复杂电磁场问题,如考虑非均质介质材料空间不确定性下的电磁场响应分析、多源不确定性参数下的微波器件幅相统计特性求解等方面依然存在诸多技术难点需要解决。为此,本文针对电磁场参数不确定性传播分析进行系统性研究,拟期在电磁场不确定性传播分析方面做出一些尝试性及探索性的工作。所展开的研究内容主要以电磁场不确定性分析为基础,通过考虑介质材料的空间不确定性,发展电磁场随机有限元法（EMSFEM）、电磁...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
介质填充波导空间各处磁场均值
博士学位论文35（a）一阶EMSFEM计算的均值（b）二阶EMSFEM计算的均值图2.11介质填充波导空间各处磁场均值（a）一阶EMSFEM计算的标准差（b）二阶EMSFEM计算的标准差图2.12介质填充波导空间各处磁场强度标准差表2.3部分节点处磁场强度zH响应的均值节点编号MCS本章方法一阶摄动法相对误差二阶摄动法相对误差3,4330%30%7,8330%30%491.5491.5271.443%1.5490.021%64-0.552-0.5692.944%-0.5490.569%710.6020.6070.755%0.6010.216%99-0.760-0.7620.317%-0.7382.901%1032.4412.4570.637%2.4390.074%112-2.665-2.6790.542%-2.6620.091%116-3.278-3.2900.363%-3.2800.062%1262.3872.3770.443%2.3930.255%491.5491.5271.443%1.5490.021%采用100000个样本的MCS计算结果为参考值，对EMSFEM的有效性进行验证，结果如表2.3和表2.4所示。分析可知所提方法的计算结果与MCS结果一致
电磁场参数不确定性传播分析与应用3812345678910111213141516171819200.3720.3740.3760.3780.380.3820.3840.386K-L展开项数M标准差Hz图2.13M对节点98磁场强度标准差的影响（a）一阶EMSFEM计算的均值（b）二阶EMSFEM计算的均值图2.14介质填充波导空间各处磁场强度均值表2.8标识节点处磁场强度zH响应的均值节点编号MCS本章方法一阶摄动法相对误差二阶摄动法相对误差3,4330%30%7,8330%30%491.8461.8052.219%1.8410.271%64-1.233-1.2733.214%-1.2310.218%711.3531.4053.821%1.3490.275%99-0.763-0.7690.765%-0.7442.477%1032.9622.9410.725%2.9560.208%112-3.070-3.1011.016%-3.0680.080%116-3.397-3.4090.341%-3.4040.218%1262.5802.5421.443%2.5890.351%491.8461.8052.219%1.8410.271%如图2.14所示为介质填充平行板波导全域的均值结果，其中图2.14（a）为
【参考文献】：
博士论文
[1]区间过程与区间场模型及在结构不确定性分析中的应用[D]. 倪冰雨.湖南大学 2017
[2]结构不确定性断裂分析方法[D]. 龙湘云.湖南大学 2017
硕士论文
[1]随机媒质的时域有限差分法电磁特性分析[D]. 陈星光.南京理工大学 2017
本文编号：3456014
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
介质填充波导空间各处磁场均值
博士学位论文35（a）一阶EMSFEM计算的均值（b）二阶EMSFEM计算的均值图2.11介质填充波导空间各处磁场均值（a）一阶EMSFEM计算的标准差（b）二阶EMSFEM计算的标准差图2.12介质填充波导空间各处磁场强度标准差表2.3部分节点处磁场强度zH响应的均值节点编号MCS本章方法一阶摄动法相对误差二阶摄动法相对误差3,4330%30%7,8330%30%491.5491.5271.443%1.5490.021%64-0.552-0.5692.944%-0.5490.569%710.6020.6070.755%0.6010.216%99-0.760-0.7620.317%-0.7382.901%1032.4412.4570.637%2.4390.074%112-2.665-2.6790.542%-2.6620.091%116-3.278-3.2900.363%-3.2800.062%1262.3872.3770.443%2.3930.255%491.5491.5271.443%1.5490.021%采用100000个样本的MCS计算结果为参考值，对EMSFEM的有效性进行验证，结果如表2.3和表2.4所示。分析可知所提方法的计算结果与MCS结果一致
电磁场参数不确定性传播分析与应用3812345678910111213141516171819200.3720.3740.3760.3780.380.3820.3840.386K-L展开项数M标准差Hz图2.13M对节点98磁场强度标准差的影响（a）一阶EMSFEM计算的均值（b）二阶EMSFEM计算的均值图2.14介质填充波导空间各处磁场强度均值表2.8标识节点处磁场强度zH响应的均值节点编号MCS本章方法一阶摄动法相对误差二阶摄动法相对误差3,4330%30%7,8330%30%491.8461.8052.219%1.8410.271%64-1.233-1.2733.214%-1.2310.218%711.3531.4053.821%1.3490.275%99-0.763-0.7690.765%-0.7442.477%1032.9622.9410.725%2.9560.208%112-3.070-3.1011.016%-3.0680.080%116-3.397-3.4090.341%-3.4040.218%1262.5802.5421.443%2.5890.351%491.8461.8052.219%1.8410.271%如图2.14所示为介质填充平行板波导全域的均值结果，其中图2.14（a）为
【参考文献】：
博士论文
[1]区间过程与区间场模型及在结构不确定性分析中的应用[D]. 倪冰雨.湖南大学 2017
[2]结构不确定性断裂分析方法[D]. 龙湘云.湖南大学 2017
硕士论文
[1]随机媒质的时域有限差分法电磁特性分析[D]. 陈星光.南京理工大学 2017
本文编号：3456014
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