| 高阶辛算法的稳定性与数值色散性分析 |
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| 引用本文： | 黄志祥,沙威,吴先良,陈明生,况晓静.高阶辛算法的稳定性与数值色散性分析[J].计算物理,2010,27(1):82-88. |
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| 作者姓名： | 黄志祥 沙威 吴先良 陈明生 况晓静 |
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| 作者单位： | 1. 安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室, 安徽 合肥 230039;2. 香港大学电机电子工程系, 香港;3. 合肥师范学院物理电子工程系, 安徽 合肥 230601 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金重点项目，国家自然科学基金，高校博士点基金，安徽省教育厅重点项目 |
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| 摘 要： | 利用Maxwell方程的哈密尔顿函数,导出对应的欧拉-哈密尔顿方程.利用辛积分技术与高阶交错差分技术,建立求解三维时域Maxwell方程的高阶辛算法;结合电磁场中的物理概念,借助矩阵分析和张量分析理论,获得高阶时域方法及高阶辛算法的稳定性和数值色散性的统一处理新方法.用数值结果证实方法的正确性,与FDTD算法和其它时域高阶方法相比,高阶辛算法具有较大的计算优势,为电磁计算提供了新的途径.
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| 关 键 词： | 哈密尔顿函数 辛积分技术 稳定性和数值色散性 高阶辛算法 |
| 收稿时间： | 2008-09-04 |
| 修稿时间： | 2009-02-18 |
Stability and Numerical Dispersion of High Order Symplectic Schemes |
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| HUANG Zhixiang,SHA Wei,WU Xianliang,CHEN Mingsheng,KUANG Xiaojing.Stability and Numerical Dispersion of High Order Symplectic Schemes[J].Chinese Journal of Computational Physics,2010,27(1):82-88. |
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| Authors: | HUANG Zhixiang SHA Wei WU Xianliang CHEN Mingsheng KUANG Xiaojing |
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| Institution: | 1. Key Lab of Intelligent Computing & Signal Processing, Anhui University, Ministry of Education, Hefei 230039, China;2. Electrical and Electronic Engineering Department, Hong Kong University, Hongkong, China;3. Physical and Electronic Engineering Department, Hefei Teachers College, Hefei 230601, China |
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| Abstract: | Euler-Hamilton equations are provided using Hamiltonian function of Maxwell's equations.High order symplectic schemes of three-dimensional time-domain Maxwell's equations are constructed with symplectic integrator technique combined with high order staggered difference.The method is used to analyzing stability and numerical dispersion of high order time-domain methods and symplectic schemes with matrix analysis and tensor product.It confirms accuracy of the scheme and super ability compared with other time-domain methods. |
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| Keywords: | Hamiltonian function symplectie integrator technique stability and numerical dispersion high order symplectic schemes |
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