| 基于多步高阶差分格式求解时域Maxwell方程 |
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| 引用本文： | 黄志祥,沙威,吴先良,陈明生. 基于多步高阶差分格式求解时域Maxwell方程[J]. 计算物理, 2008, 25(3): 263-268 |
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| 作者姓名： | 黄志祥 沙威 吴先良 陈明生 |
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| 作者单位： | 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;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;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;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 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金 , 教育部高等学校博士学科点专项科研基金 , Key Project of Education Department of Anhui Province |
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| 摘 要： | 提出基于无穷维哈密尔顿系统及分裂算子理论的多步高阶差分格式,求解时域Maxwell方程.在时间方向上,针对Maxwell方程采用不同阶数的辛算法进行差分离散;在空间方向上,采用四阶差分格式进行差分离散.探讨多步高阶差分格式的稳定性及数值色散性,最后给出数值计算结果.结果表明,五级四阶格式为最有效的多步高阶差分格式,具有高精度、占用较少的计算机资源等优点,适用于长时间的数值模拟.
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| 关 键 词： | 多步高阶差分格式 无穷维哈密尔顿系统 分裂算子 Maxwell方程 |
| 文章编号： | 1001-246X(2008)03-0263-06 |
| 收稿时间： | 2006-11-29 |
| 修稿时间： | 2006-11-29 |
Multi-step High-order Finite Difference Schemes for Time Domain Maxwell's Equations |
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| HUANG Zhixiang,SHA Wei,WU Xianliang,CHEN Mingsheng. Multi-step High-order Finite Difference Schemes for Time Domain Maxwell's Equations[J]. Chinese Journal of Computational Physics, 2008, 25(3): 263-268 |
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| Authors: | HUANG Zhixiang SHA Wei WU Xianliang CHEN Mingsheng |
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| Affiliation: | Key Laboratory of Intelligent Computing & Signal Processing, Anhui University, Hefei 230039, China |
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| Abstract: | Multi-step high-order finite difference schemes for infinite dimensional Hamiltonian systems with split operators are proposed to solve time domain Maxwell's equations.Maxwell's equations are discretized in time direction and in spatial direction with different order of symplectic schemes and fourth-order finite difference approximations,respectively.Stability analysis and numerical results are presented.A five-stage fourth-order multi-step high-order finite difference scheme proves accurate and efficient,and applicable to long time simulations. |
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| Keywords: | multi-step high-order finite difference infinite dimensional Hamiltonian system split operators Maxwell's equations |
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