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基于非结构网格格点FVTD算法的电磁散射模拟
  • ISSN号:1005-2615
  • 期刊名称:南京航空航天大学学报
  • 时间:2013.6.15
  • 页码:415-423
  • 分类:V218[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]南京航空航天大学航空宇航学院,南京210016
  • 相关基金:国家自然科学基金(11172134)资助项目;江苏高校优势学科建设工程资助项目.
  • 相关项目:基于局部无网格的近距耦合旋翼流场数值模拟方法研究
中文摘要:

为了利用格点数值模拟复杂外形的电磁散射场,研究了基于非结构网格格点的时域有限体积算法。该算法借鉴计算流体力学的做法,采用Steger-Warming通量分裂和近似黎曼解两种方法处理通量运算,采用四步Runge—Kutta格式进行时间推进求解。本文用发展的算法数值模拟了包括鼓包、舱体以及外挂干扰的复杂外形电磁散射场,并给出了对应的雷达散射截面。算例表明:两种通量运算计算得到的双站雷达散射截面结果一致,且计算效率相当;舱体、鼓包以及外挂对飞行器主体的电磁散射特性均有影响,其中外挂对主体干扰尤为明显。由于采用了基于非结构网格格点的算法,特别适合处理多体干扰等复杂情形。

英文摘要:

In order to use grid points for simulating the scattered electromagnetic fields with complicated geometries, a finite-volume time-domain algorithm based on cell-vertex of the unstructured grids is studied. Referring to the approach used in computational fluid dynamics, both Steger-Warming flux vec- tor splitting and approximate Riemann solver are introduced in dealing with the computation of flux re- lated to the governing equations, and an explicit four-stage Runge-Kutta scheme is employed in time dis- cretization. By using the developed algorithm, scattered fields and bistatic radar cross section are calcu- lated for complicated cases of aerodynamic shapes with cavity, external obstacle or an external store. Numerical examples show that both the bistatic radar cross section and the computational efficiency are nearly the same by using either Steger-Warming flux vector splitting or approximate Riemann solver. The results also show that the scattered characteristics of the main aerodynamic shapes with or without cavity, external obstacle or an external store are obviously different, particularly for the case of aerody- namic shapes with an external store. Additionally, the presented method has the ability to accommodate more complicated geometries due to the use of cell vertex of the unstructured grids.

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期刊信息
  • 《南京航空航天大学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:工业和信息化部
  • 主办单位:南京航空航天大学
  • 主编:宣益民
  • 地址:南京市御道街29号
  • 邮编:210016
  • 邮箱:tnuaa@nuaa.edu.cn
  • 电话:025-84892726
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-2615
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1429/V
  • 邮发代号:28-140
  • 获奖情况:
  • 2005获高校科技期刊先进集体,2006获中国高校优秀科技期刊奖,2007获江苏省优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11886