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lfm3041金虫 (正式写手)
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场域计算中的发散问题
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我用FDTD编写了一个往空心金属同轴线填充左手材料的程序，运行中发现数值发散，程序如下，希望高手指点一下！！ clear;clc; %%%%%%% 设置参数 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% c=2.99792458e8; pi=3.14159267; epsm_0=8.85e-12; mu_0=12.56637e-7; N=80000; %%%%%%% 迭代次数 %%%%%%%%%% 网格剖分 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%; IE=40; JE=360; IB=IE+1; JB=JE+1; IE1=11; r3=1.0;%%%%%%%%%%%%%%%% 外圆半径 r2=0.25;%%%%%%%%%%%%%%%% 内圆半径 %%%%% 网格大小 %%%%%%%% dlr=r3/IE; dlf=(2*pi)/360; dlrf=r3*dlf; %%%%% 源的位置 IS=14; JS=117; IS1=14; JS1=117; IS2=37; JS2=217; %%%%%%%% 采样点的位置 I01=17; J01=133; I02=21; J02=183; I03=32; J03=233; I04=35; J04=313; %%%%%%%%% 源的参数设置 s=1/6; dt=dlr*s/(2*c); omiga_0=2*pi*28.7e9; arf=-omiga_0*log(0.01)/(10*pi); t0=140*dt; T=20*dt; %%%% 电磁分量的初始化 hz=zeros(IB,JB); er=zeros(IE,JB); ef=zeros(IB,JE); x=zeros(1,N);%%%%记录傅里叶变换后的值; %%%%%%%%%%% 电磁参量的设置 Kz=zeros(IB,JB); Jr=zeros(IE,JB); Jf=zeros(IB,JE); omiga=zeros(IB,JB); %%%%%% 主程序的循环迭代 %%%%%%%%%%%%%%% for n=1:N; %%%%%% 加激励源; % hz(IS,JS)=hz(IS,JS)+(1-exp(-arf*n*dt))*sin(omiga_0*n*dt); er(IS1,JS1)=er(IS1,JS1)+exp(-4*pi*((n*dt-t0)/T)^2); ef(IS1,JS1)=ef(IS1,JS1)+exp(-4*pi*((n*dt-t0)/T)^2); % er(IS2,JS2)=er(IS2,JS2)+exp(-4*pi*((n*dt-t0)/T)^2); % ef(IS2,JS2)=ef(IS2,JS2)+exp(-4*pi*((n*dt-t0)/T)^2); for ii=11:30; for jj=1:JE; omiga(ii,jj)=sqrt(3)*omiga_0; %omiga(ii,jj)=sqrt(2)*2*pi/T; Kz(ii,jj)=Kz(ii,jj)+dt*mu_0*omiga(ii,jj)^2*hz(ii,jj); Jr(ii,jj)=Jr(ii,jj)+dt*epsm_0*omiga(ii,jj)^2*er(ii,jj); Jf(ii,jj)=Jf(ii,jj)+dt*epsm_0*omiga(ii,jj)^2*ef(ii,jj); end; end; for ii=IE1:IE; for jj=1:JE; hz(ii,jj)=hz(ii,jj)-dt/((ii-0.5)*mu_0*dlr)*(ii*ef(ii+1,jj)-(ii-1)*ef(ii,jj)-(er(ii,jj+1)-er(ii,jj))/dlf)-dt/mu_0*Kz(ii,jj);%%因为HZ不处在分界面上，所以mu没影响。 end; hz(ii,JB)=hz(ii,1); %%%%%% 周期性边界条件设置 %hz(15,jj)=hz(16,jj); %hz(61,jj)=hz(60,jj); end; for ii=IE1:IE; for jj=2:JB; er(ii,jj)=er(ii,jj)+dt/((ii-0.5)*dlr*epsm_0)*(hz(ii,jj)-hz(ii,jj-1))/dlf-dt/epsm_0*Jr(ii,jj); end; er(ii,1)=er(ii,JB); end; for ii=IE1+1:IE; for jj=1:JE; ef(ii,jj)=ef(ii,jj)-dt/(epsm_0*dlr)*(hz(ii,jj)-hz(ii-1,jj))+dt/epsm_0*Jf(ii,jj); end; end; HHZ1(n)=hz(I01,J01); HHZ2(n)=hz(I02,J02); HHZ3(n)=hz(I03,J03); HHZ4(n)=hz(I04,J04); mesh(hz) drawnow; end; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%% 主程序结束!!!!!!!!! |
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