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多物理场数值仿真
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FasFDTD 介绍

(2017-08-24 23:51:34)
标签:

fdtd

电磁场

多物理场仿真

时域有限差分

光学

分类: FasCAE软件系列
FasFDTD是在FasPlatform基础上开发的电磁场分析软件包,用户利用FasFDTD能快速建立几何模型和用于电磁波分析的FDTD模型。FasFDTD提供基于FDTD算法的求解器;

FDTD(Finite-Difference Time-Domain) 时域有限差分。

时域有限差分法是1966年K.S.Yee(华人)发表在AP上的一篇论文建立起来的,后被称为Yee网格空间离散方式。核心思想是把带时间变量的Maxwell旋度方程转化为差分形式,模拟出电子脉冲和理想导体作用的时域响应。FDTD方法把 Maxwell 方程式在时间和空间领域上进行差分化。利用蛙跳式(Leap frog algorithm)--空间领域内的电场和磁场进行交替计算,通过时间领域上更新来模仿电磁场的变化,达到数值计算的目的。用该方法分析问题的时候要考虑研究对象的几何参数,材料参数,计算精度,计算复杂度,计算稳定性等多方面的问题。其优点是方法简单直观,能够直接模拟场的分布,精度比较高,是目前使用比较多的数值模拟的方法之一,但是缺点也是很明显的,计算精度依赖网格的密度,而且非常消耗计算资源;容易在高Q震荡;由于差分不对几何划分网格,网格上对复杂几何处理更困难。不过随着硬件技术的发展,这些以后都不是问题。
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FasFDTD使用例子:
一个典型的球形电磁散射计算
1. 启动FasFDTD.exe ,创建球形几何
2. 创建长方体几何,作为求解区域
3. 修改几何颜色,透明度等属性
4. 设置吸收边界ABC,网格参数,材料金属默认
5. 生成FDTD模型,调用FDTD求解器计算
6. 结果可使用Visit查看.


 图1:FasFDTD <wbr>介绍

图2:
FasFDTD <wbr>介绍

图3:
FasFDTD <wbr>介绍

 

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