中国舰船研究
中國艦船研究
중국함선연구
CHINESE JOURNAL OF SHIP RESEARCH
2015年
2期
29-34
,共6页
FDTD%网格剖分%射线追踪%共形技术%电磁环境
FDTD%網格剖分%射線追蹤%共形技術%電磁環境
FDTD%망격부분%사선추종%공형기술%전자배경
finite difference time domain(FDTD)%meshing%ray tracing%conformal technique%complex electromagnetic environment
对于时域有限差分(FDTD)数值仿真方法,网格生成是其重要前处理过程。大部分商业模型都使用三角形面片描述其结构,而FDTD必须使用六面体网格,因此必须使用合适的剖分算法将模型结构对齐到FDTD的计算区域。而目前基于原点探测的传统网格生成算法存在效率和精度等若干问题。基于射线追踪原理,通过检测网格射线族和三角形面片模型间的交点位置,求解模型结构和FDTD元胞之间的位置关系,从而可高效、精确生成FDTD仿真算法必须的网格信息,并通过进一步应用多方向射线追踪方法,解决特殊模型结构可能导致部分模型的剖分信息不完整的问题。最后,通过将该剖分方法应用于带有战斗机的航母飞行甲板模型,并结合高阶共形FDTD方法,成功预测其在高功率电磁脉冲下的表面电流分布问题。
對于時域有限差分(FDTD)數值倣真方法,網格生成是其重要前處理過程。大部分商業模型都使用三角形麵片描述其結構,而FDTD必鬚使用六麵體網格,因此必鬚使用閤適的剖分算法將模型結構對齊到FDTD的計算區域。而目前基于原點探測的傳統網格生成算法存在效率和精度等若榦問題。基于射線追蹤原理,通過檢測網格射線族和三角形麵片模型間的交點位置,求解模型結構和FDTD元胞之間的位置關繫,從而可高效、精確生成FDTD倣真算法必鬚的網格信息,併通過進一步應用多方嚮射線追蹤方法,解決特殊模型結構可能導緻部分模型的剖分信息不完整的問題。最後,通過將該剖分方法應用于帶有戰鬥機的航母飛行甲闆模型,併結閤高階共形FDTD方法,成功預測其在高功率電磁脈遲下的錶麵電流分佈問題。
대우시역유한차분(FDTD)수치방진방법,망격생성시기중요전처리과정。대부분상업모형도사용삼각형면편묘술기결구,이FDTD필수사용륙면체망격,인차필수사용합괄적부분산법장모형결구대제도FDTD적계산구역。이목전기우원점탐측적전통망격생성산법존재효솔화정도등약간문제。기우사선추종원리,통과검측망격사선족화삼각형면편모형간적교점위치,구해모형결구화FDTD원포지간적위치관계,종이가고효、정학생성FDTD방진산법필수적망격신식,병통과진일보응용다방향사선추종방법,해결특수모형결구가능도치부분모형적부분신식불완정적문제。최후,통과장해부분방법응용우대유전두궤적항모비행갑판모형,병결합고계공형FDTD방법,성공예측기재고공솔전자맥충하적표면전류분포문제。
Mesh generation is an important pre-process for the finite difference time domaln(FDTD)simu?lation algorithm. Most commercial softwares use triangle pieces to describe model geometry,while the FDTD algorithm must use rectangular cells to achieve the same end;thus,a meshing process is required in order to snip the original model into its FDTD computational region. The traditional origin-searching based meshing technique is low in both efficiency and accuracy. In this article,we detect the interception point between the model and the FDTD grid ray clusters based on the ray tracing technique,which generates the mesh information with high accuracy and efficiency. Furthermore,the multiple direction ray tracing technique is used in order to correctly capture the mesh for some special models. Finally,we apply the proposed method,combined with high-order conformal FDTD simulation algorithm,on an ship platform with alrcrafts, whose surface current distribution under a high power EMP incident wave is successfully simulated.