《計算電磁學要論（第三版）》是2018年科學出版社出版的圖書，作者是盛新慶。
基本介紹
- 書名：計算電磁學要論（第三版）
- 作者：盛新慶
- ISBN：9787030573698
- 頁數：217
- 定價：￥98.00
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2018年
- 裝幀：精裝
- 開本：16
內容簡介,目錄,
內容簡介
《計算電磁學要論（第三版）》以剖析典型電磁問題求解過程的方式，對計算電磁學近六十年來的 重要成果進行了簡明扼要的總結和論述，《計算電磁學要論（第三版）》共5章。第1章講述電磁規律的各種數學表述，為後續各章的基礎；第2~4章分別講述矩量法、有限 元法、時域有限差分法，為計算電磁學的核心內容；第5章講述混合法， 為前述各章內容的靈活運用。
目錄
目錄
第1章 電磁規律的數學表述 1
1.1 電磁場的確定性矢量偏微分方程組 1
1.1.1 麥克斯韋方程組 1
1.1.2 介質本構關係 2
1.1.3 求解域的邊界條件 2
1.1.4 頻域中的麥克斯韋方程 3
1.1.5 唯一性定理 4
1.2 電磁場的矢量波動方程 5
1.3 電磁場的矢量積分方程 6
1.3.1 等效原理 6
1.3.2 自由空間中麥克斯韋方程的解 8
1.3.3 金屬體散射問題積分方程的建立 10
1.3.4 均勻介質體散射問題積分方程的建立 11
1.3.5 非均勻介質體散射問題積分方程的建立 14
問題 15
參考文獻 16
第2章 矩量法 17
2.1 三維金屬體的散射 17
2.1.1 問題的數學表述 17
2.1.2 矩量法的離散化模式 18
2.1.3 基函式和試函式的選取 19
2.1.4 離散積分方程及性態分析 20
2.1.5 奇異點的處理 22
2.1.6 電場和磁場積分方程之比較 28
2.1.7 內諧振問題 29
2.1.8 快速多極子技術 30
2.1.9 散射場的計算 40
2.1.10 電腦程式的編寫 42
2.1.11 計算機數值實驗 44
2.1.12 高性能計算技術 50
2.2 三維均勻介質體散射 53
2.2.1 問題的數學表述 53
2.2.2 離散積分方程及性態分析 54
2.2.3 計算機數值實驗 59
2.3 三維非均勻介質體散射 62
2.3.1 問題的數學表述 62
2.3.2 屋頂基函式 63
2.3.3 體積分方程的離散 64
2.3.4 奇異點處理 67
2.3.5 離散體積分方程的快速求解 68
2.3.6 計算結果 68
2.4 區域分解矩量法 69
2.4.1 導體散射的區域分解矩量法求解 71
2.4.2 均勻介質體的區域分解矩量法求解 77
2.4.3 非均勻介質體的區域分解矩量法求解 85
2.5 若干其他問題的矩量法求解要點 90
2.5.1 二維物體散射 90
2.5.2 周期性結構散射 93
2.5.3 輻射問題 95
問題 98
參考文獻 99
第3章 有限元法 101
3.1 介質填充波導本徵模 101
3.1.1 泛函變分表達式 101
3.1.2 基函式的選取 104
3.1.3 泛函變分表達式的離散 106
3.1.4 強加邊界條件 108
3.1.5 廣義本徵值方程的求解 108
3.1.6 電腦程式的編寫 109
3.1.7 電腦程式的運行結果 113
3.2 三維波導不連續性問題 113
3.2.1 問題的數學表述 114
3.2.2 基函式的選取 116
3.2.3 泛函變分表達式的離散 118
3.2.4 線性方程組的求解 120
3.2.5 散射參數的提取 123
3.2.6 電腦程式的運行結果 123
3.3 三維目標的散射 125
3.4 高階有限元 130
3.5 區域分解有限元方法 133
3.6 有限元法雜論 138
問題 139
參考文獻 141
第4章 時域有限差分法 144
4.1 三維物體的散射 144
4.1.1 求解方案 144
4.1.2 完全匹配吸收層 145
4.1.3 Yee離散格式 149
4.1.4 散射物體的剖分 151
4.1.5 曲面邊界的處理 151
4.1.6 單元大小及時間步長的確定 153
4.1.7 時域平面波 154
4.1.8 時域入射平面波的計算 156
4.1.9 散射截面的計算 157
4.1.10 電腦程式的運行結果 158
4.2 若干特殊問題的處理 160
4.2.1 細導線處理 160
4.2.2 色散介質處理 161
4.2.3 集中元件處理 163
4.3 矩量法、有限元法、時域有限差分法之比較 164
問題 165
參考文獻 166
第5章 混合法 167
5.1 混合高頻漸近方法和全波數值方法 167
5.1.1 混合高頻漸近方法與有限元法 168
5.1.2 混合高頻漸近方法與矩量法 171
5.2 全波數值方法之間的混合 173
5.2.1 混合有限元、邊界元、多層快速多極子——合元極方法 174
5.2.2 混合電場積分方程與磁場積分方程 183
5.2.3 混合有限元法與模匹配法 186
5.3 區域分解合元極方法 190
5.3.1 電磁散射問題的區域分解合元極表述 191
5.3.2 區域分解合元極離散方程 194
5.3.3 區域分解合元極離散方程求解 201
5.3.4 數值算例 201
問題 213
參考文獻 214
索引 216
彩圖
第1章 電磁規律的數學表述 1
1.1 電磁場的確定性矢量偏微分方程組 1
1.1.1 麥克斯韋方程組 1
1.1.2 介質本構關係 2
1.1.3 求解域的邊界條件 2
1.1.4 頻域中的麥克斯韋方程 3
1.1.5 唯一性定理 4
1.2 電磁場的矢量波動方程 5
1.3 電磁場的矢量積分方程 6
1.3.1 等效原理 6
1.3.2 自由空間中麥克斯韋方程的解 8
1.3.3 金屬體散射問題積分方程的建立 10
1.3.4 均勻介質體散射問題積分方程的建立 11
1.3.5 非均勻介質體散射問題積分方程的建立 14
問題 15
參考文獻 16
第2章 矩量法 17
2.1 三維金屬體的散射 17
2.1.1 問題的數學表述 17
2.1.2 矩量法的離散化模式 18
2.1.3 基函式和試函式的選取 19
2.1.4 離散積分方程及性態分析 20
2.1.5 奇異點的處理 22
2.1.6 電場和磁場積分方程之比較 28
2.1.7 內諧振問題 29
2.1.8 快速多極子技術 30
2.1.9 散射場的計算 40
2.1.10 電腦程式的編寫 42
2.1.11 計算機數值實驗 44
2.1.12 高性能計算技術 50
2.2 三維均勻介質體散射 53
2.2.1 問題的數學表述 53
2.2.2 離散積分方程及性態分析 54
2.2.3 計算機數值實驗 59
2.3 三維非均勻介質體散射 62
2.3.1 問題的數學表述 62
2.3.2 屋頂基函式 63
2.3.3 體積分方程的離散 64
2.3.4 奇異點處理 67
2.3.5 離散體積分方程的快速求解 68
2.3.6 計算結果 68
2.4 區域分解矩量法 69
2.4.1 導體散射的區域分解矩量法求解 71
2.4.2 均勻介質體的區域分解矩量法求解 77
2.4.3 非均勻介質體的區域分解矩量法求解 85
2.5 若干其他問題的矩量法求解要點 90
2.5.1 二維物體散射 90
2.5.2 周期性結構散射 93
2.5.3 輻射問題 95
問題 98
參考文獻 99
第3章 有限元法 101
3.1 介質填充波導本徵模 101
3.1.1 泛函變分表達式 101
3.1.2 基函式的選取 104
3.1.3 泛函變分表達式的離散 106
3.1.4 強加邊界條件 108
3.1.5 廣義本徵值方程的求解 108
3.1.6 電腦程式的編寫 109
3.1.7 電腦程式的運行結果 113
3.2 三維波導不連續性問題 113
3.2.1 問題的數學表述 114
3.2.2 基函式的選取 116
3.2.3 泛函變分表達式的離散 118
3.2.4 線性方程組的求解 120
3.2.5 散射參數的提取 123
3.2.6 電腦程式的運行結果 123
3.3 三維目標的散射 125
3.4 高階有限元 130
3.5 區域分解有限元方法 133
3.6 有限元法雜論 138
問題 139
參考文獻 141
第4章 時域有限差分法 144
4.1 三維物體的散射 144
4.1.1 求解方案 144
4.1.2 完全匹配吸收層 145
4.1.3 Yee離散格式 149
4.1.4 散射物體的剖分 151
4.1.5 曲面邊界的處理 151
4.1.6 單元大小及時間步長的確定 153
4.1.7 時域平面波 154
4.1.8 時域入射平面波的計算 156
4.1.9 散射截面的計算 157
4.1.10 電腦程式的運行結果 158
4.2 若干特殊問題的處理 160
4.2.1 細導線處理 160
4.2.2 色散介質處理 161
4.2.3 集中元件處理 163
4.3 矩量法、有限元法、時域有限差分法之比較 164
問題 165
參考文獻 166
第5章 混合法 167
5.1 混合高頻漸近方法和全波數值方法 167
5.1.1 混合高頻漸近方法與有限元法 168
5.1.2 混合高頻漸近方法與矩量法 171
5.2 全波數值方法之間的混合 173
5.2.1 混合有限元、邊界元、多層快速多極子——合元極方法 174
5.2.2 混合電場積分方程與磁場積分方程 183
5.2.3 混合有限元法與模匹配法 186
5.3 區域分解合元極方法 190
5.3.1 電磁散射問題的區域分解合元極表述 191
5.3.2 區域分解合元極離散方程 194
5.3.3 區域分解合元極離散方程求解 201
5.3.4 數值算例 201
問題 213
參考文獻 214
索引 216
彩圖
