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发布于 2025-03-11 / 86 阅读
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有限元学习

有限元方法是近似求解数理边值问题的一种数值技术,已有大约70年历史。如今,作为广泛应用于工程和数学问题的一种通用方法,已有许多书籍和专业软件可用于学习:

       《The Finite Element Method in Electromagnetics》是一本关于有限元方法的综合性书籍,对有限元方法的电磁学理论、边值问题求解方法、基函数和有限元方程求解等问题进行整体性介绍,可作为有限元学习的入门书籍,使读者对有限元方法有大概的认识。

       《Computional Electromagnetics》是一本关于计算电磁学中数值计算方法的书籍,其中包含有限元的数值积分方法和矩阵组装方法。

       《Quick Finite Elements for Electromagnetic Waves》是一本关于有限元方法可求解电磁场问题的针对性书籍,对本征频率、本征模式和散射等问题的理论推导和有限元方法计算步骤进行了详细讲解并提供了对应的代码,由于与读者学习使用有限元方法解决实际电磁场问题。

       在通过书籍学习有限元方法的同时,可以使用Comsol了解有限元方法的实际计算过程。Comsol官方案例库中包含许多有限元方法的基本问题,例如:

       本征频率问题案例:“光子晶体的带隙分析”:

本征频率问题:周期性光子晶体带隙

本征模式问题案例:“阶跃折射率光纤”:

本征模式问题:光纤本征模式及有效折射率

散射问题案例:“单模光纤到光纤耦合”:

散射问题:利用透镜的光纤耦合

散射问题案例:“光子晶体问题”:

散射问题:具有周期性结构光子晶体波导中波的传播


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