图书信息

内容简介

目录

图书信息

ISBN：7560605699　

丛书名： 研究生系列教材

作者： 金建铭

出版社：西安电子科技大学出版社　

上架日期：2005-11-28 9:09:00　出版日期：2001-6-25

版次：第1版　装帧：平装

开本：16开　译者： 王建国

所属分类：唯象论> 电学和磁学

内容简介

本书首次系统地讲述了电磁场有限元的原理和方法。首先，简要回顾了有限元方法的基础：里兹变分法和伽辽金方法，并用例子介绍了有限元方法的概念和基本步骤。然后，描述了一维、二维和三维问题的有限元分析，建立了每类问题的严格有限元解的一般形式，由此可导出特定问题的解。本书描述了电磁场有限元方法的最新发展，包括有限元-吸收边界条件方法、有限元-边界积分方法、有限元-本征函数展开方法等混合法，同时给出了开区域电磁散射和辐射问题的有限元解法；讲述了各种变分原理，可用于建立实际物理问题的变分有限元公式；给出了各种二维和三维棱边有限元方法，其应用使电磁场有限元方法进入了新的时代。本书还给出了大量的有限元的例子，包括静电场和静磁场的计算、波导和腔体特性的确定，以及散射和辐射分析等。书中附有大量的参考文献和一定数量的习题。

本书可作为大学高年级本科生和研究生的教科书，也可供电磁学研究者参考

目录

原著序

译者序

第一章 基础电磁学概述

1．1 麦克斯韦方程组

1.1．l 一般微分形式

l.1．2 静电场和静磁场

l.1．3 时谐场

1.1.4 本构关系

1．2 标量势和矢量势

1.2.1 静电场的标量势

1.2．2 静磁场的矢量势

1．3 波动方程

1.3．1 矢量波动方程

1．3．2 标量波动方程

1.4 边界条件

1．4．1 两媒质间的界面

1.4．2 理想导体面

1．4．3 非理想导电面

1.5 辐射条件

1.5．1 索末菲辐射条件

1.5.2 高阶辐射条件

参考文献

第二章 有限元方法入门

2．1 边值问题的经典方法

2．l．1 边值问题

2．1．2 里兹方法

2.l.3 伽辽金方法

2．2 一个简单的例子

2．2．1 问题的描述

2.2．2 用里兹方法求解

2．2.3 用伽辽金方法求解

2．2．4 用子域展开函数求解有限元方法

2．3 有限元方法的基本步骤

2.3.1 区域离散

2．3．2 插值函数的选择

2．3．3 方程组公式的建立

2.3．4 方程组的求解

2．4 有限元公式的另一种表示

参考文献

第三章 一维有限元分析

3．1 边值问题

3．2 变分公式

3.3 有限元分析

3.3.1 离散化和插值

3.3．2 用里兹方法建立公式

3.3．3 用伽辽金方法建立公式

3.3.4 方程组的求解

3．4 金属衬底介质片对平面波的反射

3．4．1 问题的描述

3.4．2 解析解

3.4．3 有限元解

3.4．4 数值结果

3．5 光滑凸形阻抗柱的散射

3.5．1 OSRC方法的公式

3.5．2 有限元解

3．6 高阶单元

3．6．1 二次单元

3.6．2 三次单元

3．6．3 精度随单元阶数的变化

参考文献

第四章 二维有限元分析

4．l 边值问题

4．2 变分公式

4．3 有限元分析

4．3.1 区域离散

4.3.2 单元插值

4．3．3 里兹方法的计算公式

4．3．4 伽辽金方法的计算公式

4．3．5 计算程序之例

4．3.6 方程组的求解

4．4 静电问题的应用

4.4.1 二维情形

4.4．2 轴对称情形

4．5 静磁问题的应用

4.5．1 二维情形

4.5．2 轴对称情形

4．6 时谐问题的应用

4．6．l 平行板波导中的不连续性

4．6．2 用吸收边界条件进行散射分析

4．7 高阶单元

4.7.1 二阶三角形单元

4．7．2 插值函数的建立

4.7.3 数值积分

4．7．4 精度随单元阶数的变化

参考文献

第五章 三维有限元分析

5．1 边值问题

5．2 变分公式

5．3 有限元分析

5．3.l 区域离散

5．3.2 单元插值

5．3．3 里兹方法的计算公式

5．3．4 伽辽金方法的计算公式

5．4 矩形块单元

5．5 静电问题的应用

5．6 静磁问题的应用

5．6．1 问题的描述

5．6．2 变分公式

5．6．3 有限元分析

5．6．4 解的唯一性问题

5．7 时谐场问题的应用

5．7．1 问题的描述

5．7．2 变分公式

5．7．3 边界和界面条件的处理

5．7．4 伪解问题

5．7．5 场的奇异性问题

5．7．6 结论

参考文献

第六章 电磁学的变分原理

6．l 标准变分原理

6．2 修正变分原理

6．3 广义变分原理

6．4 总结评述

参考文献

第七章 本征值问题——波导和腔体

7．1 封闭波导的标量解

7．1.1 均匀波导

7．1.2 非均匀波导

7．1．3 各向异性波导

7．1．4 近似解

7．2 封闭波导的矢量解

7．2．1 用三个分量表示的公式

7．2．2 用横向分量表示的公式

7．2．3 矢量公式综述

7．3 开波导

7．4 三维腔体

参考文献

第八章 矢量有限元

8．1 二维棱边元

8．1．1 矩形单元

8．1．2 三角形单元

8．l．3 四边形单元

8．l.4 单元矩阵的计算

8．2 波导问题的再讨论

8．3 三维棱边元

8．3．l 矩形块单元

8．3．2 四面体单元

8．3．3 六面体单元

8．3．4 单元矩阵的计算

8．4 腔体问题的再探讨

8．5 波导不连续性

8．6 应用矢量吸收边界条件的散射计算

8．7 结论

参考文献

第九章 有限元一边界积分方法

9．1 二维开口腔体的散射

9．1.1 Ez极化公式

9．1．2 Hz极化公式

9.l.3 数值例子

9．2 二维柱结构的散射

9．2．l 边界积分公式

9.2．2 有限元公式

9.2．3 数值例子

9．3 三维开口腔体的散射

9．3．l 边界积分公式

9．3．2 有限元公式

9．3．3 数值结果

9．4 腔体内微带贴片天线的辐射

9．4．1 问题的公式建立

9．4．2 天线馈源和负载的模拟

9．4.3 数值结果

9．5 一般三维体的散射

9．5．1 边界积分公式

9．5．2 有限元公式

9．5．3 数值结果

9．6 有限元—边界积分方程组的解

9．7 内部谐振的消除

9．8 其它有限元—边界积分公式

9．8．1 两边界公式

9．8．2 基于等效原理的公式

参考文献

第十章 有限元和本征函数展开

10．1 波导中的不连续性

10．1．1 平行板波导的不连续性

10．1．2 矩形波导的不连续性

10．2 开放区域散射

10．2．1 二维散射

10．2．2 三维散射

10．3 基函数的耦合对——单矩法（Unimoment Method）

10．3．1 二维公式

10．3．2 三维公式

10．4 有限元——扩展边界条件法

10．4．1 二维公式

10．4．2 三维公式

参考文献

第十一章 有限元方程的求解

11．1 分解法

11．1．1 LU分解

11．1．2 LDLT分解

11．2 共轭梯度法

11．2．1 共轭梯度法的推导

11．2．2 推广到双共轭梯度法

11．2．3 矩阵——向量乘积的计算

11．3 本征值问题的解

11．3．1 标准本征值问题

11．3．2 广义本征值问题

参考文献

附录A 矢量恒等式和积分定理

A．1 矢量恒等式

A．2 积分定理

附录B 复值问题的里兹方法

附录C 吸收边界条件

C．1 二维吸收边界条件

C．2 三维吸收边界条件

C．3 虚构吸收体——另一种途径

参考文献