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1.
We propose a method for generating finite-difference approximations of transparent boundary conditions (TBCs) with the fourth and sixth order in space. It is based on the wave equation solution continuation extra two or three layers of grid points outside the computational domain to use them in central-difference operators on approaching the boundary. We present the theoretical background of the method, give estimates of computational resources, and discuss accuracy and stability results of numerical tests in 1D and 2D cases.  相似文献   
2.
一维可调谐非磁化等离子体光子晶体的滤波特性   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
用时域有限差分(Finite-Different Time-Domain,FDTD)的分段线形电流密度卷积(Piecewise Linear Cur-rent Density Recursive Convolution,PLCDRC)算法研究了含单一介质缺陷层的一维非磁化等离子体光子晶体的滤波特性.从频域角度分析得到微...  相似文献   
3.
耦合微盘及带输出波导的单微盘腔的耦合模式特性   总被引:2,自引:0,他引:2  
光学微腔具有很高的品质因子和很小的模式体积,在光电子器件研究方面具有重要的应用价值.运用时域有限差分(FDTD)法和Padé近似频谱分析法模拟研究了耦合微盘及带输出波导的单微盘微腔由于空间对称性破坏导致的模式耦合现象;特别计算了耦合模式的场分布和品质因子,并由场分布得出不同角量子数模式的能量比例.对耦合微盘,模式耦合引...  相似文献   
4.
We derive and analyze an efficient algorithm to incorporate the anomalously dispersive Havriliak–Negami dielectric model of induced polarization in the Finite-difference time-domain (FD-TD) method. Our algorithm implements this dielectric model, which in the time-domain involves fractional derivatives and fractional differential operators, with a preset error over the desired computational time interval [0,Tcomp] and correctly takes into account the singularity at t = 0+ of the corresponding time-domain dielectric susceptibility. The overall algorithm is shown to be second-order accurate in space and time, and to obey the standard FD-TD stability condition. Numerical experiments confirm our analysis.  相似文献   
5.
This study proposes a new forcing scheme suitable for massively-parallel finite-difference simulations of stationary isotropic turbulence. The proposed forcing scheme, named reduced-communication forcing (RCF), is based on the same idea as the conventional large-scale forcing scheme, but requires much less data communication, leading to a high parallel efficiency. It has been confirmed that the RCF scheme works intrinsically in the same manner as the conventional large-scale forcing scheme. Comparisons have revealed that a fourth-order finite-difference model run in combination with the RCF scheme (FDM-RCF) is as good as a spectral model, while requiring less computational costs. For the range 80 < Reλ < 540, where Reλ is the Taylor microscale-based Reynolds number, large computations using the FDM-RCF scheme show that the Reynolds dependences of skewness and flatness factors have similar power-laws as found in previous studies.  相似文献   
6.
杨利霞  谢应涛  孔娃  于萍萍  王刚 《物理学报》2010,59(9):6089-6095
提出了斜入射分层线性各向异性等离子体电磁散射的时域有限差分(FDTD)方法,通过将二维麦克斯韦方程等价地转换为一维麦克斯韦方程,避免了用二维时域有限差分方法分析该散射问题,极大地提高了计算效率.分析推导了TEz和TMz波斜入射线性分层各向异性等离子体电磁散射的FDTD方法,然后通过该方法计算不同入射角的各向异性等离子板的电磁波反射系数,并与其解析解进行比较,结果表明该方法的准确性和有效性.最后,将该算法应用于计算涂覆分层各向异性等离子体金属板在不同入射角下的反射系数,分析了不同入射角对反射系数的影响.  相似文献   
7.
吕君  赵正予  张援农  周晨 《物理学报》2010,59(12):8662-8668
基于时域有限差分算法将大气中近似到二阶微小项的非线性声波波动方程进行离散化,得到了模拟采用的差分波动方程.在此基础上,数值模拟了初始声压强弱不同的5个点声源组成的线阵列垂直或斜向辐射的连续正弦波在大气中传播时二维声场的分布情况.将线性条件下的模拟结果与非线性条件下的模拟结果进行比较后发现:弱非线性会对声场的分布和阵列聚焦增益产生一定的影响,使声场分布波形比线性条件下的声场分布波形更加靠近阵列,聚焦效果变差;强非线性会使波形发生更严重畸变,这是由于产生了基频以外的其他频率声波引起的;非线性对斜向传播时声场分布的影响与垂直传播时的影响效果基本相同,但由于斜向辐射时的声波几何扩展造成的轴向声压衰减要大于垂直辐射时的轴向声压衰减,因此聚焦增益和强非线性的影响都将小于垂直辐射时的情况.  相似文献   
8.
针对复杂电大目标电磁脉冲耦合效应缺乏定量研究的问题,基于时域有限差分方法(FDTD)建立了一套电磁脉冲耦合效应建模与评估分析流程,开展了低频电磁脉冲激励下的仿真试验,获取和分析了特性数据,进而提出了一种表面加载透明导电材料的低频电磁脉冲激励防护方法。试验结果表明:基于功率密度的易损性分析具有良好的工程适用性,而且防护方法对低频电磁脉冲激励具有较好的屏蔽效能。  相似文献   
9.
We present a finite-difference based solver for hyper-elastic and viscoplastic systems using a hybrid of the weighted essentially non-oscillatory (WENO) schemes combined with explicit centered difference to solve the equations of motion expressed in an Eulerian formulation. By construction our approach minimizes both numerical dissipation errors and the creation of curl-constraint violating errors away from discontinuities while avoiding the calculation of hyperbolic characteristics often needed in general finite-volume schemes. As a result of the latter feature, the formulation allows for a wide range of constitutive relations and only an upper-bound on the speed of sound at each time is required to ensure a stable timestep is chosen. Several one- and two-dimensional examples are presented using a range of constitutive laws with and without additional plastic modeling. In addition we extend the reflection technique combined with ghost-cells to enforce fixed boundaries with a zero tangential stress condition (i.e. free-slip).  相似文献   
10.
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