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本书系统地论述了应用于电磁场正问题与逆问题数值计算中常用的各种计算方法。结合工程分析应用的需要，阐明了各种计算方法的基本原理及其实施要点，并提供了为构造离散数学模型所必须的数理基础知识，以及实用的计算程序和上机实践的基础知识。

目录

第2版前言

第1版前言

第1篇工程电磁场数值分析的

数理基础1第1章电磁场的特性及其数学模型1

1.1数学模型1

1.2电磁场正问题数值分析的任务

和内容2

1.3电磁场逆问题数值分析的任务

和内容4

1.4电磁场的基本规律——麦克斯

韦方程组5

1.5场矢量的微分方程8

1.6位函数的微分方程9

1.7定解条件12

1.8电介质极化场的分析14

1.9媒质磁化场的分析15

1.10电磁能量、电磁参数和电磁力17

1.11物理场的相似性24

附录1.1关于矢量泊松方程25

参考文献27

第2章离散方程组的计算机解法28

2.1概述28

2.2高斯消去法29

2.3列主元消去法32

2.4改进的平方根法34

2.5松弛因子作自适应估计的

SOR迭代法35

2.6共轭梯度加速迭代法38

2.7广义代数特征值问题的求解40

附录2.1高斯消去法求解线性代数方程

组程序42

附录2.2高斯消去法求解对称正定线性

代数方程组程序44

附录2.3列主元消去法求解线性代数方

程组程序46

附录2.4改进的平方根法求解对称正定

线性代数方程组程序48

附录2.5松弛因子作自适应估计的SOR

迭代法求解大型稀疏线性代数

方程组程序50

附录2.6共轭梯度雅可比加速迭代法

求解大型稀疏线性代数方程

组程序54

参考文献57

第2篇电磁场正问题的数值

分析58第3章数值积分法58

3.1概述58

3.2梯形与辛普生求积公式59

3.3高斯求积公式61

3.4椭圆积分的数值计算63

3.5基于场量积分式的数值积分法64

3.6基于场源离散化的数值积分法70

3.7典型算例75

附录3.1变步长辛普生积分法程序85

附录3.2二重积分的变步长辛普生积

分法程序86

附录3.3一维高斯积分法程序89

应用算题91

参考文献92

第4章有限差分法94

4.1概述94

4.2差分与差商95

4.3差分格式的构造96

4.4差分方程组的求解101

4.5场强与电、磁积分量的计算102

4.6典型算例 103

4.7等值点的寻求与描绘112

4.8时域有限差分法115

应用算题121

参考文献123

第5章有限元法124

5.1概述124

5.2变分原理 125

5.3有限元法的基本原理 131

5.4有限元的前、后处理的基础

技术140

5.5平行平面和轴对称静态电、磁场的

有限元方程148

5.6非线性场中的有限元法155

5.7时谐电磁场中的有限元法162

5.8等参数有限元法171

附录5.1一阶有限元法的通用计算

程序175

附录5.2规则平面域的自动剖分

程序185

附录5.3圆形域的自动剖分程序189

附录5.4有限单元编号按媒质特性

重行排序的程序192

附录5.5磁化曲线数值逼近的程序193

附录5.6绘制等值线的MATLAB

程序（1）194

附录5.7涡流场有限元计算程序202

附录5.8绘制等值线的MATLAB

程序（2）213

应用算题214

参考文献217

第6章模拟电荷法219

6.1概述219

6.2模拟电荷法的基本原理与应用220

6.3模拟电荷的类型及其电位、场强

系数的计算式225

6.4典型算例228

6.5优化模拟电荷法237

应用算题238

参考文献238

第7章矩量法239

7.1概述239

7.2矩量法的数学基础——加权

余量法239

7.3点匹配法与典型算例245

7.4伽辽金有限元法250

应用算题252

参考文献253

第8章边界元法254

8.1概述254

8.2基础知识255

8.3边界积分方程257

8.4边界元方程及方法实施259

8.5典型算例265

附录8.1线性单元边界元法的通用

计算程序268

应用算题275

参考文献276

第3篇电磁场逆问题的数值

分析277第9章电磁场逆问题277

9.1概述277

9.2优化算法278

9.3参数计算与模型接口问题279

9.4其他相关问题279

9.5计算实例280

参考文献281

第10章随机类全局优化算法283

10.1概述283

10.2模拟退火算法283

10.3禁忌算法284

10.4基因（遗传）算法286

10.5粒子群算法288

10.6表面响应模型289

10.7矢量优化算法291

10.8计算实例296

附录10.1基本禁忌搜索算法程序299

参考文献304

第4篇数值计算的实践基础305

第11章上机指南305

11.1上机环境305

11.2FORTRAN 77语言的应用305

11.3标准C语言概述.典型C语言源

程序汇编313

11.4MATLAB软件的应用315

11.5上机算题的指导317

附录11.1列主元消去法求解线性代

数方程组程序318

附录11.2二重积分的变步长辛普生

积分法程序321

附录11.3应用有限差分法求解长直

接地金属槽中电场的计算

程序325

附录11.4电磁散射场（FDTD）的计算

程序329

附录11.5一阶有限元法的通用计算

程序334

参考文献345

附录346

附录A坐标系统346

附录B矢量分析公式346

应用算题解答与提示349