• ISSN 0258-2724
  • CN 51-1277/U
  • EI Compendex
  • Scopus 收录
  • 全国中文核心期刊
  • 中国科技论文统计源期刊
  • 中国科学引文数据库来源期刊

并行时域有限差分法网格自动剖分技术

陈伶璐 周海京 李瀚宇 傅海军 廖成

陈伶璐, 周海京, 李瀚宇, 傅海军, 廖成. 并行时域有限差分法网格自动剖分技术[J]. 西南交通大学学报, 2013, 26(4): 776-782. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.028
引用本文: 陈伶璐, 周海京, 李瀚宇, 傅海军, 廖成. 并行时域有限差分法网格自动剖分技术[J]. 西南交通大学学报, 2013, 26(4): 776-782. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.028
CHEN Linglu, ZHOU Haijing, LI Hanyu, FU Haijun, LIAO Cheng. Cartesian Mesh Generator for Parallel Finite-Difference Time-Domain Method[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2013, 26(4): 776-782. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.028
Citation: CHEN Linglu, ZHOU Haijing, LI Hanyu, FU Haijun, LIAO Cheng. Cartesian Mesh Generator for Parallel Finite-Difference Time-Domain Method[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2013, 26(4): 776-782. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.028

并行时域有限差分法网格自动剖分技术

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.04.028
基金项目: 

国家自然科学基金委员会-中国工程物理研究院联合基金资助项目(11076022)

高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20120184110013)

中央高校基本科研业务费专项资金专题研究项目(SWJTU12ZT08)

详细信息
    通讯作者:

    廖成(1964- ),男,教授,博士,主要研究方向为计算电磁学、天线理论与技术和电磁散射与逆散等,E-mail:c.liao@home.swjtu.edu.cn

Cartesian Mesh Generator for Parallel Finite-Difference Time-Domain Method

  • 摘要: 为了构建适合于时域有限差分法求解的离散几何模型,摆脱大量繁杂的手工操作,提出了一种高效的大规模并行时域有限差分法网格自动剖分技术.该并行剖分方法将三角面元计算机辅助设计模型文件作为输入数据,能够自动建立包含多种介质的任意三维实体网格模型,且其并行执行过程中无需过多的数据交换,并行效率可达99%.基于该离散模型自动生成技术,采用时域有限差分方法,计算了含微带板的简易计算机机箱耦合效应,其计算结果与商用电磁仿真软件的计算结果相吻合,表明该剖分方法的准确性.最后,通过250个处理器核,并行剖分了网格规模约6亿的某真实计算机机箱模型,其并行剖分时间仅为0.2 s,验证了该并行剖分方法的高效性,表明该网格剖分技术能有效地解决大规模并行时域有限差分法的离散几何建模问题.

     

  • YEE K S. Numerical solution of initial boundary value problems involving Maxwell's equations in isotropic media[J]. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1966, 14(3): 302-307.
    WATANABE Y, IGARASHI H. Accelerated FDTD analysis of antennas loaded by electric circuits[J]. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2012, 60(2): 958-963.
    杨丹,方剑,廖成,等. PML吸收边界条件在孔缝耦合模拟中的应用[J]. 西南交通大学学报,2005,40(1): 108-112. YANG Dan, FANG Jian, LIAO Cheng, et al. Application of PML absorbing boundary condition in numerical simulation of pulses coupling into slot[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2005, 40(1): 108-112.
    钟选明,廖成. 基于时间反演和单站天线的导体目标微波成像[J]. 西南交通大学学报,2011,46(3): 451-455. ZHONG Xuanming, LIAO Cheng. Microwave imaging of perfectly conducting cylinder based on time reversal and single antenna[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2011, 46(3): 451-455.
    廖成,卫涛,陈伟. 整数微分进化策略及其在微波成像中的应用[J]. 西南交通大学学报,2007,42(6): 647-652. LIAO Cheng, WEI Tao, CHENG Wei. Integer coded differential evolution strategy and application to microwave imaging[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2007, 42(6): 647-652.
    张秋菊,王秉中. 时域有限差分法电磁仿真的网格自动剖分[J]. 电子科技大学学报,2007,36(1): 66-69. ZHANG Qiuju, WANG Bingzhong. Auto dissection of entity with grid for FDTD[J]. Electromagnetic Simulation Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2007, 36(1): 66-69.
    CHEN Linglu. Auto dissection of entity with three-dimensional network based on FDTD[C]//2010 Asia-Pacific Symposium on Electromagnetic Compatibility. Beijing: IEEE Press, 2010: 920-923.
    SRISUKH Y, NEHRBASS J, TEIXEIRA F L, et al. An approach for automatic grid generation in three-dimensional FDTD simulations of complex geometries[J]. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2002, 44(4): 75-80.
    MACGILLIVRAY J T. Trillion cell CAD-based cartesian mesh generator for the finite-difference time-domain method on a single-processor 4-GB workstation[J]. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2008, 56(8): 2187-2190.
    杨丽霞,葛德彪,白剑,等. 三角面元数据模型FDTD网格生成技术[J]. 西安电子科技大学学报,2007,34(2): 208-302. YANG Lixia, GE Debiao, BAI Jian, et al. A novel FDTD modeling technique based on triangle mesh-units of an object[J]. Journal of Xidian University, 2007, 34(2): 208-302.
    梁英业,戴挺,赵建新,等. 基于STL的切片线扫描法网格剖分技术[J]. 铸造,2005,54(10): 1002-1005. LIANG Yingye, DAI Ting, ZHAO Jianxin, et al. Mesh generation using a slice line scanning method based on STL files[J]. Foundry, 2005, 54(10): 1002-1005.
    ITO Y, NAKAHASHI K. Surface triangulation for polygonal models based on CAD data[J]. International Journal for Numerical Methods in Fluids, 2002, 39(1): 75-96.
    葛德彪,闫玉波. 电磁波时域有限差分方法[M]. 2版. 西安:西安电子科技大学出版社,2005: 38-39.
    莫则尧,张爱清. 并行自适应结构网格应用支撑软件框架[R]. 北京:北京应用物理与计算数学研究所,2009: 3-17.
    廖成,杨丹,方剑. 不同极化方向电磁脉冲作用于计算机机箱的效应分析[J]. 微波学报,2007,23(4): 28-31. LIAO Cheng, YANG Dan, FANG Jian. Numerical analysis for EMP having different polarization direction coupling to a computer case[J]. Journal of Microwaves, 2007, 23(4): 28-31.
    喻炜,颜宏,金之雁. 并行效率的初步研究[J]. 应用气象学报,1996,7(1): 61-68. YU Wei, YAN Hong, JIN Zhiyan. The preliminary study on the efficiency of parallel model computation[J]. Quarterly Journal of Applied Meteorology, 1996, 7(1): 61-68.
    CHANG Lei. Parallel FDTD analysis of large-scale ridged TEM horn antenna array[C]//2009 International Conference on Microwave Technology and Computational Electromagnetics. Chengdu: IEEE Press, 2009: 344-347.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  1031
  • HTML全文浏览量:  74
  • PDF下载量:  482
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-04-17
  • 刊出日期:  2013-08-25

目录

    /

    返回文章
    返回