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申请/专利权人：北京航空航天大学

摘要：本发明公开了一种基于双方法时域有限差分加速的电磁场计算方法，属于计算电磁学领域，本发明对于粗网格区域使用传统显式时域有限差分方法，对于细网格区域使用隐式无条件稳定时域有限差分算法；粗网格区域与细网格区域使用相同的大时间步步长进行迭代计算，减少迭代次数，提升迭代计算效率；在粗网格、细网格区域交界处构建边界条件，使得电、磁场能够无损、稳定、高效的通过边界在粗网格、细网格区域之间互相传输，实现两个区域在边界处的平滑耦合。

主权项：1.一种基于双方法时域有限差分加速的电磁场计算方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.导入全域细网格格点信息、材料信息，并进行粗网格区域的拼接合成操作，初始化n＝0，并且设置最大迭代次数nmax；S2.粗网格内部电场迭代计算：通过显式时域有限差分方法公式迭代计算除去位于粗、细网格边界处的所有粗网格电场：S3.计算交界面处的粗网格电场：对这些粗网格电场进行修正迭代：S4.细网格内部电场迭代计算：通过显式时域有限差分方法和无条件稳定隐式时域有限差分方法公式迭代计算除去位于粗网格、细网格边界处的所有细网格电场；所述步骤S4中，需要用到n时刻细网格电场的值，n+12时刻细网格磁场的值，完成此步骤后，细网格电场由n时刻步进到了n+1时刻，计算过程如下： 其中，Δt是计算时间间隔，μ表示磁导率，ε表示介电常数；坐标符号i，j上方的符号“^”表示是细网格区域中的坐标符号，而是中间辅助变量，不作为最终结果输出，Δxf与Δyf是细网格区域的空间偏导算子的离散间距，与粗网格和细网格之间的网格比率有关，用符号r来表示，则变量hz，ex计算方程是隐式形式的，进行矩阵求逆计算求解出结果；S5.计算交界面处的细网格电场：使用交界面处粗网格的电场值进行空间插值，得到细网格位于边界处的电场值，完成此步骤后，细网格的所有电场都由n时刻步进到了n+1时刻；S6.计算粗网格区域的磁场：通过显式时域有限差分方法计算粗网格区域的所有磁场：S7.计算细网格区域的磁场：通过无条件稳定隐式时域有限差分方法计算细网格区域的所有磁场；S8.在所有计算完成后，令n＝n+1，接着对n做判断，如果n小于等于nmax，则返回步骤S2；如果n大于nmax，则终止循环。

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