一种基于多重网格的快速电磁特征值求解器：用于 Yee 网格上的弯曲金属边界
计算物理
2014-07-08 v1
摘要
对于使用 Dey-Mittra 算法的嵌入边界电磁学，本文构造的一种特殊 grad-div 矩阵使得能够使用多重网格方法对 Maxwell curl-curl 矩阵进行高效求逆。在球腔和 9 腔 TESLA 超导加速腔上，演示了在 shift-and-invert Krylov 子空间特征值求解器（开源于 https://github.com/bauerca/maxwell）内进行高效的 curl-curl 求逆。本文还检验了 Dey-Mittra 算法的准确性：频率以二阶误差收敛，并且发现表面场以近二阶误差收敛。与先前的工作一致，忽略一些边界切割单元面（如在时域中为了数值稳定性所要求的那样）会将频率收敛降至一阶，将表面场收敛降至零阶（即表面场不收敛）。此外且重要的是，在低分辨率下忽略面会使精度降低一个数量级。
引用
@article{arxiv.1301.3794,
title = {A fast multigrid-based electromagnetic eigensolver for curved metal boundaries on the Yee mesh},
author = {Carl A. Bauer and Gregory R. Werner and John R. Cary},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.3794},
year = {2014}
}
备注
Reviewed by and resubmitted to the Journal of Computational Physics, Elsevier. 23 pages, 6 figures, 3 tables