三维集成转接板互连电磁传播仿真中吸收边界条件的选取及其验证

为了完成三维集成转接板互连结构中电磁场分布的建模与数值计算,采用时域有限差分法(Finite DifferenceTime Domain, FDTD)仿真二维横电波(Transverse Electric, TE)的传播,观察在添加Mur吸收边界条件和完全匹配层(Perfectly Matched Layer, PML)吸收边界条件时边界处磁场的变化,绘制误差曲线与等相位线来检验这两种边界条件的吸收性能。结果表明,将PML边界条件作为二维TE波的吸收边界可以确保仿真结果更符合工程实际。     

FDTD计算中一种UPML吸收边界与其内部计算区域的统一建模方法

基于C 语言的多态性实现了单轴各向异性完全匹配层(UPML)吸收边界与吸收边界内部计算区域的统一建模.其主要思想是:首先构造基类-Yee元胞类及其继承类来分别封装UPML内部介质和UPML的电磁特性;然后分别创建基于以上两个类的对象数组来给UPML 及其内部计算区域开辟计算空间;再构造基类类型的指针数组,并用以上数组的地址赋值;最后,所有的计算在指针数组空间完成.该方法避免了UPML与其内部计算区域间的数据传递,简化了编程.数值实验验证了UPML的吸收效果,证明了方法的有效性.     

舰船水下声场边界元法建模与计算机模拟

根据舰船声场的特性,将舰船水下声场简化为一特殊的半自由空间声辐射问题,利用边界元法(BEM)建立了舰船水下声场的数值计算模型。通过对声场边界条件的计算机仿真和计算,获得了部分计算结果。结果表明:由所建模型计算的舰船辐射声场与真实海域中的实测规律基本吻合,该文提出的方法是有效可行的。最后对存在的问题进行了讨论。     

不同电磁边界设置的仿真研究

首先介绍了电磁边界设置在电磁场计算中的重要意义和常用的四类边界条件的基本原理;其次对三维PML吸收边界条件进行了深入探讨:选取IOOMHz的平面波为激励源,分别采用四类边界条件,以典型长方体导体槽为分析模型进行电磁场模拟吸收的数值仿真:最后比较仿真结果得出了各种边界条件的应用范围.     

全波场地震波数值模拟中的边界处理实践研究

在用有限差分法或有限元法模拟无界区域中的波动时,需要对计算区域的边界做特殊处理,以消除由于把地震波的传播设定在有限区域而产生的边界反射。为了这一目的,人们研究出了多种人工边界处理方法,完全匹配层（PML）吸收边界条件就是理想的方法之一,现已被广泛应用。本文将PML吸收边界条件应用于全波场地震波的数值模拟,数值计算实验表明,对qP波,匹配层的厚度为5个网格间距即可达到要求,而对qSV波与qSH波,为达到理想的吸收效果,匹配层的厚度应当增大,当厚度为13个网格间距时达到了理想的吸收效果。     

不同方向入射波的电磁隐身仿真

FDTD中引入平面波的一种常用的方法是,总场/散射场分离(TF/SF)技术.总场/散射场分离就是由连接边界把FDTD计算区域分为总场区和散射场区两个部分,利用等效原理在连接边界上用连接边界条件引入入射波.本文尝试用TF/SF技术引入入射波,以UPML为吸收边界条件,通过对TM波的数值算例,计算了不同角度入射时,隐身装置产生的散射场的能量强度.     

FDTD方法吸收边界条件的研究及应用

用时域有限差分法(FDTD)求解电磁散射问题中,吸收边界条件的设置起着关键性作用.通过时间和空间上的递推算法对时域有限差分法中的两种吸收边界条件:Mur吸收边界条件和完全匹配层(PML)的吸收效果进行了比较和分析.同时,引入参数对PML的差分方程进行了优化,避免了将电磁场分裂为两个分量进行计算,进而降低了计算内存开销.实验结果证明PML具有更优越的吸收性能.最后,在FDTD算法中应用PML吸收层对一圆柱形导体的雷达散射截面积(RCS)进行数值仿真,验证了FDTD算法在计算雷达散射截面积(RCS)上的有效性.     

粒子群优化算法边界条件研究

粒子群优化算法在搜索全局最优过程中,粒子可能超出界限。针对该情况,提出5种新的受限制的边界条件,将出界粒子随机置于搜索空间内。通过基准函数将这5种边界条件与原有的6种边界条件进行对比测试,并从全局最优和收敛速度两方面对仿真结果进行分析,结果表明,新提出的随机重置的边界条件其性能明显优于置于边界的情况,无形/吸收的边界条件也稍优于其他不受限制的边界条件。     

基于改进型UPML吸收边界条件的电磁波数值模拟

基于分裂场的完全匹配层(PML)吸收边界条件完成了对非物理反射波的吸收,初步实现了有限区域对无限开放空间的数值模拟,然而在计算区域的边界上需要对场分量进行分裂,增加了Maxwell方程组中独立方程的个数,使场分量迭代复杂,增大了数值计算量.单轴各向异性完全匹配层(UPML)边界条件则不需要对场分量进行分裂,迭代公式简单,便于程序实现,本文在常规UPML上增加了自由可变因子,使得对低频成分的反射波具有更好的吸收效果.本文首先推导了TMz波的改进型UPML方程组,给出了改进型UPML的介电参数分布方式,详细介绍了该算法的程序实现步骤,并以数值算例进行验证,分别采用基于分裂场的PML、常规UPML和改进型UPML边界条件进行数值计算,并从波场快照、时间域反射误差和频率域反射误差等方面,对比了三者的吸收效果,结果表明;在电磁波传播后期,改进型UPML吸收边界条件对低频率成分的反射波具有更好的吸收效果,更真实地模拟了开放的无限空间.     

超声表面波在均匀弹性介质中传播的数值仿真

对半无限大弹性空间的垂直脉冲力的系统表面响应问题进行分析,建立以脉冲力函数作为等效载荷,一致性粘弹性吸收边界条件的二维有限元模型。模拟超声表面波在均匀弹性介质中的传播。对网格大小、吸收边界、时间步长等因素造成的数值频散误差进行分析,确定最优的模型参数。通过对节点的信号处理,得到的频散曲线与理论上相符合。该模型为超声表面波无损评价提供了仿真的基础。     

Smoluchowski thermostat: a numerical demonstration of the tangential momentum accommodation coefficient

In this research, numerical simulations are used to study the flow of a monoatomic rarefied gas inside a model cylinder with a nanopore diameter. In the rarefied gas regime, gas–gas collisions seldom occur and molecular transport can be fully attributed to gas–wall collisions. The most important parameter in describing the gas–surface interaction is the tangential momentum accommodation coefficient (TMAC). This parameter represents the fraction of gas–wall collisions that are reflected diffusely. Present work shows that the Smoluchowski thermostat, a simulation technique that mimics a diffusive gas–wall collision satisfies Maxwell’s boundary condition by calculating this coefficient numerically. The method involves placing an ideal gas in a weak constant gravitational field. The TMAC is determined by computing the correlation between the impinging and outgoing drift velocities at the cylinder surface. While most simulation studies compare their computed TMAC’s with other relevant studies, the method discussed here enables one to compare the computed TMAC with an input parameter.     

Implementation of PEC boundary condition for Laguerre‐RPIM meshless method with novel uniform nodal distribution

The implementation of perfect electric conductor (PEC) boundary condition for meshless radial point interpolation method (RPIM) with the weighted decaying Laguerre polynomial (WLP) is investigated. A novel uniform nodal placement is proposed and the number of H‐nodes reduces to about a half of that for the conventional scheme. There are only E‐nodes scattered on the PEC boundary. The E‐node and H‐node have the same scale of support domain nodes. The image theory is adopted to update the implicit electric equations on the PEC boundary. This scheme is also suitable for nonuniform node distribution. Numerical results have verified the accuracy of the proposed method.     

限制链路数量对无线传感器网络寿命的影响

由于传感器节点能量受限,如何优化无线传感器网络(WSN)寿命是一项重要任务。借助混合二元线性规划(MBLP)框架,对限制传入/传出链路数量的WSN寿命影响进行了研究。利用MBLP最大化WSN寿命,并给出对应约束条件;通过线性网络拓扑结构,分析了节点数量、节点面积对WSN寿命的影响。性能分析表明,如果传入/传出链路数量至少为3时,网络寿命降低小于1.0%,从而进一步证明了分割流量为三部分足以平衡传感器节点间的能耗。     

基于自治域边界反馈的分布式DDoS防御方法

给出一种基于自治域边界反馈的DDoS防御方法,实现在自治域边界接近攻击源端阻挡入侵流量。在攻击时,通过在被攻击端测量攻击流量并向边界路由器提供反馈,使得自治域边界处能有效地过滤恶意流量。实验表明,该方法可有效保证合法流量的存活率,保护被攻击机不被DDoS攻击干扰。     

An efficient four points modified explicit group poisson solver

In this paper, wc introduce a four points modified explicit group method for solving a two dimensional Poisson equation with Dirichlet boundary condition. The method is shown to be superior compared to the existing four points–explicit group and explicit decoupled group methods due to D. J. Evans and M. J. Biggins (1982) and A. R. Abdullah (1991), respectively, Some experiment results of the test problem are given in order to confirm our claim.     

光突发交换网络中支持服务质量的一种新方案

提出了光突发交换网络支持服务质量的一种新方案.在此方案中,核心节点根据到达的数据突发的优先级别,将每一出口链路的数据信道进行分组.每一组别的数据信道数主要取决于相应优先级别的数据流量.通常情况下,属于某优先级别的数据突发会被调度在相应组别的数据信道上.在高优先级别的数据突发未能预留在其相应组别的数据信道上时,可尝试为其在低组别的数据信道上预留,甚至抢占低组别内已经被预留的信道;低优先级别的数据突发不能被预留在高组别的数据信道上.另外,也考察了抢占数据突发长度与被抢占数据突发长度之间的关系.     

基于边界匹配的增强多权重差错掩盖方法研究

提出了一种基于边界匹配的增强多权重差错掩盖算法,通过受损宏块周围时空域相邻宏块的相关信息在增强候选运动矢量集中进行运动矢量选取,采用多权重的边界匹配方法使之在物体边界处能够获得更准确的运动矢量,并专门对连续图像片丢失或整帧丢失的情况进行时域掩盖处理。基于H．26L的仿真实验表明,该方法可有效地抑制视频差错的扩散,取得较好的差错掩盖效果。     

基于负载均衡的多跳中继网络接纳控制算法

针对多跳中继无线网络提出一种基于负载均衡策略的呼叫接纳控制算法。在新的用户业务到达时,小区内服务基站根据当前小区负载情况,同时检测邻居小区的负载情况,判断是否将位于小区边缘的固定中继站切换到邻居小区,以减轻当前小区的负载,接纳更多的用户。仿真分析表明,基于负载均衡的接纳控制算法可以有效控制热点小区的业务量,降低新进用户阻塞率和切换用户掉话率。     

基于边界匹配的增强多权重差错掩盖方法研究*

提出了一种基于边界匹配的增强多权重差错掩盖算法,通过受损宏块周围时空域相邻宏块的相关信息在增强候选运动矢量集中进行运动矢量选取,采用多权重的边界匹配方法使之在物体边界处能够获得更准确的运动矢量,并专门对连续图像片丢失或整帧丢失的情况进行时域掩盖处理。基于H.26L的仿真实验表明,该方法可有效地抑制视频差错的扩散,取得较好的差错掩盖效果。