Эта книга — первая всеобъемлющая монография, в которой автор рассказывает о современных многосеточных методах для улучшения разнообразности, вычислительной эффективности и достоверности численного моделирования электромагнитного поля. В центре внимания этой книги находятся методы разработки надежных предобусловителей для итеративного решения задач граничных условий (ЗГУ), дискретизованных с помощью методов конечных элементов.
В частности, авторы излагают свой успешный опыт использования концепций из многосеточного и многоуровневого методов для эффективного предобусловливания матриц, возникающих при приближении ЗГУ с использованием методов конечных методов. Следуя тщательным объяснениям и пошаговым инструкциям авторов, читатели могут повторить результаты авторов и воспользоваться новейшими доступными методами предобусловиливания для многосеточных итеративных алгоритмов решения электромагнитных полевых задач. Ключевые темы включают: * применение многосеточных, многоуровневых и гибридных методов предобработки к проблемам рассеяния и излучения света; * стабильное численное моделирование пассивных микроволновых компонентов и схем приемника; * модальный анализ электромагнитных волноводов и полостей с учетом их гарантированной размерности и статистических характеристик методами частных подпространств (КЭО); * приложения методов КЭО для генерирования моделей макромоделирования устройств и систем с пониженной степенью свободы; * моделирование электромагнитных волн в периодических структурах с помощью метода конечных элементов и алгоритмических кодов.
Эта монография — первое всеобъемлющее издание о последних методах многошаговых сеток, которые увеличивают универсальность моделирования, его численную устойчивость и вычислительную эффективность одного из популярнейших классов численного моделирования электромагнитных полей: метода конечных элементов. В центре внимания данной публикации находится разработка надежных методов предварительной подготовки для итеративного решения граничных задач электромагнитного поля (ГЭМ), дискретизированных с помощью конечных методов. Эти авторы анализируют свой собственный успешный опыт использования концепций многошаговой сетки и многоуровневых методов для эффективного предварительного подготовки матриц, полученных с использованием конечных методов и аппроксимирующих ГЭМ. Тщательно представленные объяснения и пошаговая инструкция позволяют читателю повторить результаты авторов и использовать современные методы предварительной подготовки многошагового волнения и нескольких уровней для последовательных решателей электромагнитных полей на основе конечных элементов. Некоторые ключевые аспекты данной книги включают следующие темы: * применение методов многошаговой волны, мультиуровня и гибридных методов для решения проблем рассеяния и излучения; * устойчивое численное моделирование широкополосных пассивных микроволновых компонентов и схем; * надежный, построенный на конечных элементах, модальный анализ волноводов и резонаторов электромагнитного излучения; * применение методик в основе базисного пространства Крылова для пониженной типовой подготовке изделий и систем электромагнитных устройств; * моделирование волн конечного элемента в периодических структурах. Авторы предоставляют более тридцати детализированных алгоритмов с псевдокодами для помощи читателям в практической реализации. Каждый раздел включает зону приложения с полезными числовыми примерами, которые доказывают методологию авторови демонстрируют их вычислительную эффективность и устойчивость. Данная выдающаяся книга, охватывающая новую технологию компьютерного проектирования, становится важным справочником для программистов, разработчиков и инженеров, а также для аспирантов в технической и прикладной физикой.
Электронная Книга «Multigrid Finite Element Methods for Electromagnetic Field Modeling» написана автором Yu Zhu в году.
Минимальный возраст читателя: 0
Язык: Английский
ISBN: 9780471786375
Описание книги от Yu Zhu
This is the first comprehensive monograph that features state-of-the-art multigrid methods for enhancing the modeling versatility, numerical robustness, and computational efficiency of one of the most popular classes of numerical electromagnetic field modeling methods: the method of finite elements. The focus of the publication is the development of robust preconditioners for the iterative solution of electromagnetic field boundary value problems (BVPs) discretized by means of finite methods. Specifically, the authors set forth their own successful attempts to utilize concepts from multigrid and multilevel methods for the effective preconditioning of matrices resulting from the approximation of electromagnetic BVPs using finite methods. Following the authors' careful explanations and step-by-step instruction, readers can duplicate the authors' results and take advantage of today's state-of-the-art multigrid/multilevel preconditioners for finite element-based iterative electromagnetic field solvers. Among the highlights of coverage are: * Application of multigrid, multilevel, and hybrid multigrid/multilevel preconditioners to electromagnetic scattering and radiation problems * Broadband, robust numerical modeling of passive microwave components and circuits * Robust, finite element-based modal analysis of electromagnetic waveguides and cavities * Application of Krylov subspace-based methodologies for reduced-order macromodeling of electromagnetic devices and systems * Finite element modeling of electromagnetic waves in periodic structures The authors provide more than thirty detailed algorithms alongside pseudo-codes to assist readers with practical computer implementation. In addition, each chapter includes an applications section with helpful numerical examples that validate the authors' methodologies and demonstrate their computational efficiency and robustness. This groundbreaking book, with its coverage of an exciting new enabling computer-aided design technology, is an essential reference for computer programmers, designers, and engineers, as well as graduate students in engineering and applied physics.
