蒙特卡罗方法在电磁场分析中的应用研究

摘要

蒙特卡罗法(Monte Carlo Method，简称MCM)是概率论学科中重要分支之一，该方法既可以解决随机性问题，也可以解决确定性问题。随着电子计算机的飞速发展，其应用范围越来越广泛，对MCM研究具有一定的理论和实际应用价值。本文应用MCM解决静态电磁边值问题为主要目的，重点解决了三维场和多媒质场边值问题的MCM，填补了国内在这方面的空白。笔者在MATLAB环境下，自行设计编写了求解静态电磁场边值问的MCM程序。通过典型算例验证了算法和程序的正确性，并对离散型和连续型MCM进行了比较。最后分析了影响MCM的主要因素，得出了非常有用的结论。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1现代电磁技术的发展状况

1.2蒙特卡罗法的研究概况

1.3本课题研究意义和目的

1.4本论文主要研究内容

第二章蒙特卡罗法基本原理

2.1 MCM计算步骤

2.2 MCM误差

2.3本章小结

第三章单一媒质电磁场边值问题的蒙特卡罗法

3.1二维电磁场边值问题的MCM

3.1.1 二维场离散型MCM

3.1.2二维场连续型MCM

3.2三维电磁场边值问题的MCM

3.2.1三维场离散型MCM

3.2.2三维场连续型MCM

3.3离散型和连续型MCM比较

3.4本章小结

第四章多媒质电磁场边值问题的蒙特卡罗法

4.1多媒质场数学模型

4.2多媒质场离散型MCM

4.3多媒质场连续型MCM

4.4本章小结

第五章计算程序

5.1开发环境

5.2程序结构

5.3本章小结

第六章计算实例

6.1二维电磁场算例

6.2三维电磁场算例

6.3多媒质电磁场算例

6.4本章小结

第七章蒙特卡罗法影响因素研究

7.1游动次数对计算精度的影响

7.2游动次数对计算时间的影响

7.3待求点位置对计算时间的影响

7.4网格长度对离散型MCM的影响

7.5实际边界和假定边界间的距离对连续型MCM的影响

7.6本章小结

第八章结论和展望

8.1结论

8.2展望

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况