多媒质虚拟媒质法及其在地下通信电缆电磁屏蔽计算中的应用

考虑媒质局部不均匀的特点 ,建立了多媒质虚拟媒质法 ,并应用该方法进行地下通信电缆电磁屏蔽特性的分析计算。对于任意形状的局部不均匀多媒质区域 ,有限元剖分仅限于局部区域 。

非线性虚拟媒质法与其在地下通信电缆电磁屏蔽计算中的应用

针对媒质局部不均匀并且其参数呈非线性的场域求解问题 ,本文建立了非线性虚拟媒质法 ,同时应用该方法进行了地下通信电缆电磁屏蔽特性的分析计算。非线性虚拟媒质法将非线性不均匀媒质的场域求解问题转化为线性均匀媒质场域求解问题和非线性虚拟媒质场域求解问题。由于迭代过程仅限于非线性虚拟媒质区域 ,所以该算法具有计算机容量需求少和迭代收敛迅速的显著优点。

地下电缆参数的有限体元与虚拟媒质耦合分析方法

为处理二维局部非均匀大地媒质开域电磁场的求解问题,以地下隧道中电缆参数的计算为例,提出了有限体元与虚拟媒质耦合的分析方法。考虑隧道区域不导电的空气媒质对电缆参数的影响,采用虚拟媒质方法建立矢量磁位满足的积分方程,确定隧道边界节点与其内部节点的关系,从而可精确地截断开域边界。对于隧道内部的节点,采用有限体元方法,通过选择合适控制体单元,可确定隧道内部各节点之间的关系。该法基本保证了系数矩阵的稀疏性,避免了面积分多次重复计算,因此,该法的计算效率较高。数值算例表明,该法与积分方程法的计算结果的相对误差不超过3%。