FDTD埋藏导体的开源代码
时间: 2023-06-01 07:03:17 浏览: 67
以下是一个简单的FDTD埋藏导体的开源代码:
```
#include <iostream>
#include <cmath>
#define PI 3.14159265359
using namespace std;
// 定义常数
const double c = 299792458.0; // 光速
const double mu0 = 4 * PI * 1e-7; // 真空磁导率
const double eps0 = 8.854187817e-12; // 真空介电常数
// 定义模拟区域
const int nx = 201; // x轴网格数
const int ny = 201; // y轴网格数
const int nt = 400; // 时间步数
// 定义模拟参数
const double dx = 0.01; // x轴网格间距
const double dy = 0.01; // y轴网格间距
const double dt = 0.5 * dx / c; // 时间步长
// 定义场
double Ez[nx][ny] = {0}; // z方向电场
double Hy[nx][ny] = {0}; // y方向磁场
double Hx[nx][ny] = {0}; // x方向磁场
// 定义埋藏导体
const int cx = 100; // 导体中心x坐标
const int cy = 100; // 导体中心y坐标
const int r = 20; // 导体半径
// 定义计算函数
void fdtd();
int main()
{
fdtd();
return 0;
}
void fdtd()
{
// 初始化场
for (int i = 0; i < nx; i++)
{
for (int j = 0; j < ny; j++)
{
Ez[i][j] = 0;
Hy[i][j] = 0;
Hx[i][j] = 0;
}
}
// 模拟时间步长
for (int t = 0; t < nt; t++)
{
// 计算Hx
for (int i = 0; i < nx - 1; i++)
{
for (int j = 0; j < ny; j++)
{
Hx[i][j] = Hx[i][j] - dt / mu0 / dx * (Ez[i][j] - Ez[i + 1][j]);
}
}
// 计算Hy
for (int i = 0; i < nx; i++)
{
for (int j = 0; j < ny - 1; j++)
{
Hy[i][j] = Hy[i][j] + dt / mu0 / dy * (Ez[i][j] - Ez[i][j + 1]);
}
}
// 计算Ez
for (int i = 1; i < nx - 1; i++)
{
for (int j = 1; j < ny - 1; j++)
{
if ((i - cx) * (i - cx) + (j - cy) * (j - cy) <= r * r)
{
Ez[i][j] = 0;
}
else
{
Ez[i][j] = Ez[i][j] + dt / eps0 / dx * (Hy[i][j] - Hy[i - 1][j])
- dt / eps0 / dy * (Hx[i][j] - Hx[i][j - 1]);
}
}
}
// 边界条件
for (int j = 0; j < ny; j++)
{
Ez[0][j] = 0;
Ez[nx - 1][j] = 0;
}
for (int i = 0; i < nx; i++)
{
Ez[i][0] = 0;
Ez[i][ny - 1] = 0;
}
// 打印进度
cout << "t = " << t << endl;
}
}
```
在这个代码中,我们使用了三个场:$E_z$(z方向电场)、$H_x$(x方向磁场)和$H_y$(y方向磁场)。我们通过在计算中使用Maxwell方程和Faraday定律来更新这些场。在这个特定的例子中,我们还使用了一个圆形的埋藏导体,通过在更新$E_z$时将其电场强度设置为零来模拟它的存在。最后,我们还包括了边界条件,以确保场在模拟区域的边缘保持为零。
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