Электродинамические модели сложных электрофизических объектов и эффективные методы расчета их полей рассеяния

• Автор: Кисель, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.13, 05.12.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 339 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБДДЯ ХАРАКТЕРИС ТИКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2. ЭФФЕКТИВНЫЕ АЛГОРИТМЫ НА ОСНОВЕ СТРОГИХ МЕТОДОВ ПРИКЛАДНОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ 2МЕРНЫХ ЗАДАЧ ВОЗБУЖДЕНИЯ СЛОЖНЫХ СТРУКТУР
2.1. Комбинированное использование объемных и поверхностных ИУ для электродинамического моделирования проводящих тел с неоднородным покрытием
2.2. Электродинамическая модель кругового диэлектрического цилиндра с неоднородным включением. 4
2.3. Использование ИУ в сочетании с итерационными алгоритмами для построения эффективных алгоритмов решения прямых и обратных задач дифракции.
3. РАЗРАБОТКА ГИБРИДНЫХ МЕТОДОВ РЕШЕНИЯ 2 МЕРНЫХ ЗАДАЧ ДИФРАКЦИИ НА СЛОЖНЫХ ТЕЛАХ С ПОКРЫТИЯМИ

3.1. Использование принципа локальности при разработке комбинированных алгоритмов

3.2. Разработка методов расчета полей рассеяния клиновидных структур на основе использования ИУ.

3.3. Комбинированная высокочастотная методика расчета рассеяния

на сложных элементах малозаметных ЛА. 0

3.4. Заключение
4. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ ВХОДНОЙ ЧАСТИ АВИАЦИОННОГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Введение


Так, в , получены ИУ, описывающие рассеяние на неоднородном диэлектрическом цилиндре с произвольной формой поперечного сечения. Чтобы исследовать влияние неоднородных покрытий на характеристики рассеяния металлических цилиндрических объектов с произвольной формой сечения, автором диссертации был предложен способ комбинирования ОИУ и поверхностных ИУ, составленных относительно эквивалентных электрических токов на металле . Позднее подобная идея была представлена в работе зарубежных авторов . В разделе 2 диссертационной работы путем комбинирования ОИУ и поверхностных ИУ получено более общее по сравнению с решение задачи возбуждения металлического цилиндра с неоднородным магнитодиэлектрическим покрытием. Далее в 3м разделе этот же подход использован для решения задачи дифракции на проводящем клипс с произвольной формой поперечного сечения ребра и неоднородным магнитодиэлсктрическим покрытием на ребре. Итак, рассмотрим способ совместного использования объемных и поверхностных ИУ для составления электродинамической модели тела сложной структуры, которое состоит из однородного материала например, металла и неоднородной части неоднородного магнитодиэлектрического покрытия. Разработанная методика позволяет повысить вычислительную эффективность алгоритмов расчета нолей при сохранении строгости и общности постановки задачи. Постановка задачи. Ерас, Йрас в произвольной точке пространства р вне металлической части рассеивателя. П шсаЕл7ЭСТ шЕ 1сорай 7МСТ 2. ЬСМНой ПЛОТНОСТЬЮ
О
Мо
а
Рис. П iо. С учетом 2. Как правило, конечная проводимость сг металла не оказывает заметного влияния на результаты решения благодаря высоким значениям сг реально используемых металлических сплавов. Поэтому в дальнейшем за исключением особых случаев, например, исследования резонансных структур, п. Для выделения единственного решения уравнения 2. V в область V V V. Итак, путем введения токов поляризации и определения соответствующих граничных условий исходная задача сведена к задаче возбуждения идеально проводящего тела, находящегося в свободном пространстве, падающим полем и полем пока неизвестных токов поляризации. Общие интегральные соотношения. Алг , где к . Лэ i61 ivЛ3 , 2. Я i0 i01 iv 2. Лзл V , . Запишем с помощью истокообразных соотношений 2. V V V. Следуя общей методике получения поверхностного ИУ , локализуем в выражении 2. ЕОур . П т iv к2 у3 П0ЛИ V 2. V токами поляризации. С учетом 2. V i0 i 1 V, 2. В некоторых случаях например, при решении 2мерных задач дифракции Нполяризованной волны, см. V и я,0,р5, V, 2. Я
2. Йпол удобно записать аналогично 2. V i0 V. Уравнения 2. V. Доопределим 2. Я в объеме V через и П,ЯП. С этой целыо расположим точку наблюдения в области V как это сделано в , при решении задачи возбуждения неоднородного диэлектрического цилиндра. Поскольку задача линейна, то в соответствии с принципом суперпозиции полное поле сумма полей, возбуждаемых всеми источниками, т. ЕЕп Епоя Епоа п пол ,юв, , 2. Еп0 О iv кг , V, 2. Дв , реУ. Выражения 2. Интегральные уравнения 2мерной задачи. Будем теперь считать, что тело V представляет собой бесконечный идеально проводящий цилиндр, образующая которого параллельна оси декартовой системы координат ДСК, рис. На цилиндр нанесено покрытие с относительными диэлектрической и магнитной проницаемостями с x,у, р рх,у. Плоская электромагнитная волна падает перпендикулярно под углом р0 к оси ОХ. Требуется найти рассеянное поле в произвольной точке внешнего пространства и в объеме покрытия. ЕТг. Пл ТХН Тун i . Так как Н. Воспользуемся ИУ 2. Параметры задачи от координаты не зависят, следовательно, все частные производные по обращаются в нуль, и 2. Е0Л . У расстояние между точкой наблюдения рх,уеС и интегрирования vx, функция Ханкеля. Записывая в 2. V i i 1V iV xV . Уравнения 2. ПОЛ грПОВ 7П . Нху Иху Нх у Нх уу р е V. Аналогично 2. ПОВ . V.
Значения , можно получить из 2. Используя 2. Ь iV 1 V xVx 2. Яолр . ЕП1Г, а ,,0Ж, ол П0Л1Г, рас расГ. Теперь из 2. Я 1.