基于电阻板边界条件的杂交有限元-边界积分-多层快速多极算法用于计算具有微波吸收蜂窝结构的非均匀物体电磁散射

本文提出了一种基于可弯曲和高效的电阻板边界条件（RSBC）的杂交有限元-边界积分-多层快速多极算法（FE-BI-MLFMA），用于计算具有微波吸收蜂窝结构的非均匀物体的电磁散射。在所提出的算法中，首先将蜂窝的非磁性和高损耗材料涂层的单元格墙逼近为多层RSBC，作为零厚度电阻板，消除由于涂层单元格壁的极薄和多层特性而造成的计算负担。然后，将RSBC纳入FE-BI-MLFMA公式的FE部分中。为了进一步减少RSBC逼近后涉及细胞结构的复杂物体的网格化负担，采用了FE-BI-MLFMA的混合共形和非共形域分解方法（DDM），该方法集成了非共形Schwarz DDM-FE和简化的间断Galerkin（S-DG），在几何建模和网格生成方面具有极大的灵活性和通用性。构建了基于有效块低秩多前端求解器的域分解FEM-ABC预处理器，通过使用局部近似积分算子来加速FE-BI方程的求解。数值例子用于展示所提出算法的精度、能力和性能，包括具有天线阵列、多层介电罩和微波吸收蜂窝结构的高清晰度复杂战斗机模型。