一种简化的时域非连续伽略金阻抗边界算法

作者：杨谦^*; 魏兵; 李林茜; 邓浩川

来源：Acta Physica Sinica, 2023, 72(06): 76-85.

• 阻抗边界条件
• 矢量匹配
• 时域非连续伽略金算法

针对时域非连续伽略金(discontinuous Galerkin time-domain, DGTD)算法中的阻抗边界条件问题开展研究.阻抗边界条件中的频域算符jω一般在根号内部,其在时域数值算法中的实现有一定难度.另一方面,DGTD算法中数值通量表达式也含有阻抗边界条件,这也进一步增加了频时转换难度.为了能给出简化的DGTD阻抗边界算法,本文首先针对数值通量表达式进行推导,得到一个特定函数■R,该函数包含频域算符jω,函数以外表达式不含频域算符jω,这样就可以仅处理■R的频时转换问题.由于■R形式复杂,对■R进行矢量匹配处理,得到关于jω的一阶有理分式,进而得到其时域迭代式.这一过程简明、易于实施,还可避开矩阵计算.本文方案经一维及三维算例验证,精度很好,针对特定电磁问题如涂覆层问题可大幅降低计算时间.

• 单位
  物理学院; 北京环境特性研究所; 西安电子科技大学