复杂多尺度电磁散射问题的新型数值建模方法
批准号:
62071103
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
江明
依托单位:
学科分类:
电磁场与波
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
江明
中文摘要
电磁散射特性数据的可靠性、准确性对于现代武器装备精确探测、识别、打击目标意义重大。本项目拟针对复杂多尺度结构、多材料组分目标开展非共形区域分解框架下的多区混合求解器研究,研究内容主要包括区域分解建模理论和子求解器协同计算两大部分,重点突破非共形嵌入式有限元区域分解算法、新型矩阵压缩算法、低复杂度的快速直接求逆以及多求解器协同计算等关键技术。其特点是基于非共形区域分解框架,开发不同算法以对具有不同几何和物理特性的子区系统进行有效建模和计算,同时设计高效传输条件完成全局系统矩阵的构建,最终对含复杂结构、材料的含腔体整机目标实现一体化数值建模,在电磁散射建模理论和目标特性工程上都具有重要的学术和应用价值。
英文摘要
The reliability and accuracy of electromagnetic scattering characteristic data are of great significance to the accurate detection, identification and attack of modern weapons and equipment. This project intends to study the multi-region, multi-solver in the framework of non-conformal domain decomposition method for complex targets with multi-scale structures and multi-material components. The research mainly includes two parts: the theory of domain decomposition methods and collaborative computation between sub-solvers, which focus on breaking through the key techniques such as non-conformal embedded finite element domain decomposition method, novel matrix compression technique, fast and direct inverse with low complexity and multiple solvers for collaborative computation. Its characteristics are based on the non-conformal domain decomposition framework, developing different algorithms to effectively model and compute sub-domain systems with different geometric and physical features, while designing efficient transmission conditions to construct the global system matrix. Finally, the integrated numerical modeling of the stealth aircraft-cavity with complex structures and materials is achieved, which has significant academic and application value in the theory of electromagnetic scattering modeling and the engineering of target characteristics.
电磁散射特性数据的可靠性、准确性对于现代武器装备精确探测、识别、打击目标意义重大。本项目针对复杂多尺度结构、多材料组分目标开展非共形区域分解框架下的多区混合求解器开展研究,该方法基于“分而治之”策略,将复杂的大问题转变为更易求解的小问题进行“各个击破”。研究内容主要包括区域分解建模理论和子求解器协同计算两大部分,重点突破非共形嵌入式有限元区域分解算法、新型矩阵压缩算法、低复杂度的快速直接求逆以及多求解器协同计算等关键技术,最终开发出可靠、高效的电磁数值仿真工具,实现典型多尺度目标的电磁散射特性建模。针对以上研究发表高质量期刊论文8篇(一区SCI), 此外,在人才培养方面,在2020年至2024年项目资助期间,科研团队培养毕业博士1名,在站博士后1名;项目负责人培养在读硕士研究生3名,毕业硕士研究生4名;学术交流方面,本科研团队举办国际会议2次(ACES-China 2021,PIERS 2024 PhotonIcs & Electromagnetics Research Symposium),积极参与国内外学术活动,其中国际会议10余人次(ACES2021,ACES2022,ACES2023,IEEE MTT-S,PIERS等本学术领域内主流国际学术会议)。项目负责人江明做国内外学术会议分会场特邀报告5次,此外,基于参与本领域学术活动及国内外期刊论文审稿人。学术荣誉方面, 荣获2021年国际计算电磁青年科学家奖,2022年亚太电磁兼容国际会议青年科学家,2023年华为公司火花价值奖,2021年中国电子学会科学技术进步一等奖。
基于逆算子自恰算法的积分方程区域分解法研究
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批准号:61701083
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2017
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负责人:江明
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依托单位:
国内基金
海外基金