一种面向电磁系统中多物理目标导向型的电磁场网格自适应调控优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种面向电磁系统中多物理目标导向型的电磁场网格自适应调控优化方法，以电磁系统或集成微系统中多种参量作为目标敏感度函数，在载入网格拓扑后，先对初始网格剖分进行正向求解，求得电场粗糙解；再推导电磁场波动方程的伴随形式，得到伴随系统方程；解析得到多物理目标导向的敏感度函数，提取其敏感度系数，并将该系数填入伴随系统方程的激励项；最后，求解伴随系统方程得到电场残差加权系数，计算正向求解中的误差，并通过后验误差分析进行网格调控优化。本发明专利技术方法具有高效高灵活性等优点，用于电磁场数值计算中电磁

【技术实现步骤摘要】
一种面向电磁系统中多物理目标导向型的电磁场网格自适应调控优化方法


[0001]本专利技术属于电磁场数值计算领域，涉及一种面向电磁系统中多物理目标导向型的电磁场网格自适应调控优化方法。

技术介绍

[0002]在电磁场及多物理场数值模拟过程，尤其是基于非结构性网格的有限元(Finite Element Method,FEM)方法需要设计符合要求的网格，以获得高效和精确的计算。工程应用中有以下几种网格自适应调整方式：1.h型：通过调整网格单元的尺寸，控制数值计算的准确性；2.p型：通过调整基函数阶数，控制数值计算的准确性；3.hp型：同时调整网格单元的尺寸和基函数的阶数。但是，更精细的网格和更高的多项式阶数意味计算规模的扩大。受到计算机、工作站和服务器等计算能力的限制，需要在保证计算精度的情况下使得计算规模最小化。为此，必须灵活采用hp型策略，进行自适应网格调整，达到预期目标，其中核心问题是先验概率未知的后验误差估计。
[0003]针对后验误差估计的数学过程，常用的策略有两种：基于残差估计(Residual
‑r/>based e本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向电磁系统中多物理目标导向型的电磁场网格自适应调控优化方法，其特征在于，以电磁系统或集成微系统中的多种物理参量作为目标敏感度函数，在载入网格拓扑后，首先对初始网格剖分进行正向求解，求得电磁场波动方程的电场粗糙解；然后，推导电磁场波动方程的伴随形式，得到伴随系统方程；进一步地，解析得到多物理目标导向的敏感度函数，提取其敏感度系数，并将该系数填入伴随系统方程的激励项；最后，求解伴随系统方程得到电场残差加权系数，计算正向求解中的误差，并通过后验误差分析进行网格调控优化。2.根据权利要求1所述的面向电磁系统中多物理目标导向型的电磁场网格自适应调控优化方法，其特征在于，具体包括如下步骤：第一步，建立电磁系统的几何模型，对其进行初始网格剖分，得到计算电磁网格拓扑，即形函数信息、单元邻接关系以及边界条件；第二步：载入得到的计算电磁网格拓扑，针对电磁场的波动方程，利用伽辽金方法进行弱形式化，然后利用矢量有限元方法进行离散化；第三步：求解步骤二离散化的电磁场波动方程，并将其求解的电场在整个计算区域内展开，得到电场粗糙解；第四步：针对电磁场波动方程，推导其伴随形式，得到伴随系统方程；利用伽辽金方法和矢量有限元方法，分别对其进行弱形式化和离散化；第五步：解析得到多物理目标导向的敏感度函数，提取其敏感度系数，并将该系数填入伴随系统方程的激励项；第六步：求解步骤四到步骤五得到的离散化伴随系统方程，用高阶逼近的方法，将其求解的伴随变量在整个计算区域内展开，得到电场残差加权系数；第七步：将步骤三电场粗糙解的残差和步骤六电场残差加权系数在L2空间作内积，得到可量化的后验误差；第八步：利用步骤七得到的可量化的后验误差，对网格拓扑进行hp型调整；第九步：重复步骤二至步骤八，直到后验误差达到收敛要求。3.根据权利要求2所述的面向电磁系统中多物理目标导向型的电磁场网格自适应调控优化方法，其特征在于：步骤二及步骤四中的利用矢量有限元方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹文言，王寅达，詹启伟，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：