改进的复合电磁散射的FEM/MOM混合方法结合MLFMA

"该资源是一篇研究论文，标题为'Improved hybrid FEM/MOM combining MLFMA for composite electromagnetic scattering'，主要探讨了改进的混合有限元方法(FEM)与矩量法(MOM)结合多层快速多重散射算法(MLFMA)在复合电磁散射中的应用。论文作者为HuaLong Sun, ChuangMing Tong & Peng Peng，发布于2017年12月2日，可在Electromagnetics期刊的在线平台上找到，ISSN号分别为0272-6343（印刷版）和1532-527X（在线版）。" 本文主要研究了在电磁散射问题中，如何通过优化混合有限元方法（Finite Element Method, FEM）与矩量法（Method of Moments, MOM）的结合，以及引入多层快速多重散射算法（Multi-Level Fast Multipole Algorithm, MLFMA），来提高对复合材料电磁散射问题的计算效率和精度。FEM是一种数值分析方法，常用于解决复杂的结构问题，而MOM则适用于处理开放区域或结构的电磁问题。MLFMA是用于加速大型近场到远场转换的算法，能显著减少计算复杂度。 论文首先介绍了当前在电磁散射领域中，FEM和MOM各自的优势和局限性。FEM在处理复杂几何形状和非均匀介质时表现优越，但计算量大；MOM则适合处理开放区域的问题，但当涉及大量互耦元素时效率较低。为克服这些局限，作者提出了一种改进的混合方法，将FEM用于求解结构内部的精细问题，而MOM则用于处理大范围的互耦效应，两者通过适当的接口进行耦合。MLFMA的引入进一步加速了算法，减少了大规模矩阵操作的计算时间。 文章中详细描述了这种方法的实现过程，包括网格划分、边界条件的设置、接口条件的建立以及MLFMA的集成。作者可能还讨论了这种方法相对于传统方法的性能提升，如计算速度的增加和精度的提高，并可能通过一系列的数值实验验证了新方法的有效性和可靠性。 此外，论文可能还涵盖了对不同复合材料特性的考虑，以及在实际电磁散射问题中的应用示例，如雷达散射截面(RCS)的计算。通过这些示例，作者展示了改进的混合方法在处理实际工程问题时的优越性。 这篇研究论文为电磁散射领域的研究提供了新的思路，即通过改进的FEM/MOM混合方法结合MLFMA，可以更高效地处理复合材料的电磁散射问题，对于电磁仿真和雷达隐身技术等领域具有重要的理论和实践价值。