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有限元边界积分方法分析天线电磁特性(4)

时间:2017-05-25 18:18来源:毕业论文
式中, 表示试探函数。 一旦确定了泛函,即可用下述步骤来求解。为简单起见,我们假设问题是实数值的,并假定(2-5)式中的 可近似展开为 (2-6) 式


式中, 表示试探函数。
一旦确定了泛函,即可用下述步骤来求解。为简单起见,我们假设问题是实数值的,并假定(2-5)式中的 可近似展开为
                          (2-6)
式中, 是定义在全域上的展开函数, 是待定的展开系数。 仍表示列向量,上标T表示向量的转置。将(2-6)式带入到(2-5)式中,我们得到
            £      (2-7)
为了求 极小,我们令其对 的偏导数为零,从而得到线性代数方程组:
 £ £
              =  £ + £ )
              =0         =1,2,3,…,N                     (2-8)
可将其写成下列矩阵方程        (2-9)
 的元素为
               £ + £ )                (2-10)
 的元素为
                                              (2-11)
显然,  是对称矩阵。引用算符£的自伴性质, 可写成
                          £                   (2-12)
求解矩阵方程(2-9)式,即可得到(2-1)式的近似解。
2.1.3    伽辽金方法
伽辽金方法属于残数加权方法类型,正如其名称所指,它通过对微分方程的残数求加权方法得到方程的解。假设 是(2-1)式的近似解,用 代替(2-1)式中的 ,得到非零的残数
                       £                  (2-13)
 的最佳近似应能使残数 在 内所有点上有最小值。残数加权法要求
                                          (2-14)
这里 表示残数加权积分, 是所选择的加权函数。
在伽辽金方法中,加权函数与近似解展开中所用的函数相同。通常,这样可得到最精确的解。因而,这是建立有限元方程的常用途径。为了更清楚地说明这种方法,我们假设方程的解可用(2-6)式中的方法表示,那么,加权函数选为
                     i=1,2,3, …,N             (2-15)
因此,(2-14)式变成
    £       i=1,2,3, …,N     (2-16)
这里同样得到了(2-9)式给出的矩阵方程组。在此,除非算符£是自伴算符,否则,矩阵 不一定是对称的。在算符£为自伴算符的情况下,伽辽金方法与里兹方法得到相同的方程组。 有限元边界积分方法分析天线电磁特性(4):http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_7808.html
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