凸面几何法解决凸体Yee元胞建模难题

本文主要探讨了在利用时域有限差分（Finite Difference Time Domain, FDTD）方法研究凸体电磁散射特性时，面临的Yee元胞建模挑战。传统的Yee元胞模型在处理非规则几何形状的凸体时存在局限性，因为它们通常假设网格与物体边界精确匹配，这在实际的凸体结构中难以实现。 作者宫彦军、吴振森和戴振宏针对这一问题，提出了一种新颖的凸体凸面几何学Yee元胞建模方法（Convex Geometry Yee Cells Model Building of Convex Object, CGYCMBC）。这种方法基于凸面几何学的理论，通过分析空间中任意一点与凸体各个实体元的关系，来确定该点与整个凸体的整体位置关系。这种创新的方法允许在不精确匹配的情况下，有效地构建Yee元胞，从而实现对任意凸体电磁散射特性的数值计算。 CGYCMBC方法的关键在于它提供了一个通用的框架，能够根据凸体的几何特征动态地调整元胞网格，以适应复杂的表面形状。它避免了对每个凸体都需要单独设计元胞网格的繁琐过程，大大简化了建模工作，并提高了计算效率和精度。通过给出四个不同凸体的实验结果，文章证明了CGYCMBC方法的有效性和适用性，无论凸体的复杂程度如何，都能准确地生成对应的Yee元胞模型。 该研究的重要贡献在于将凸面几何学理论与数值模拟技术结合，为解决实际工程中复杂凸体电磁散射问题提供了新的解决方案。这对于电磁波仿真、光学设计等领域具有重要的应用价值。此外，文章还指明了研究的关键词，包括Yee元胞、时域有限差分、三角形面元、凸体和凸面几何学，以便于读者快速检索和理解相关研究。 这篇文章为解决FDTD方法中的凸体建模难题提供了一个创新的思路，对提高电磁散射特性计算的精度和灵活性具有重要意义。对于从事电磁场仿真或光学设计的专业人士来说，理解和掌握这种方法将有助于他们更好地处理实际工程中的复杂问题。