多吸收介电颗粒散射的PMCHWT边界积分方程的Calderón预处理
摘要：电磁散射的边界积分方程模拟中会考虑单个和多个各向同性均匀介质颗粒。Galerkin离散化的经典Poggio-Miller-Chang-Harrington-Wu-Tsai (PMCHWT)边界积分方程提供了复杂颗粒几何的准确解，但是众所周知，会导致病态线性系统。本文对针对单个和多个吸收障碍物的Calder''on预调制技术进行了实验研究，该技术涉及将PMCHWT算子平方以产生病态第二类形式。对于单颗粒散射配置，我们发现Calder''on预调制在实际中常常被简单的"质量矩阵"预调制所取代，即与离散化的PMCHWT算子的强形式一起工作。在多颗粒散射的情况下，我们发现通过进行分块对角Calder''on预调制可以节省大量的计算成本，其中只有自相互作用块进行了预调制。使用边界元素软件库Bempp (www.bempp.com)，对于与大气冰晶的光散射相关的一系列波数、颗粒几何和复折射率，比较了不同方法的数值性能。
作者：Antigoni Kleanthous, Timo Betcke, David P. Hewett, Matthew W. Scroggs, Anthony J. Baran
论文ID：1808.10539
分类：Numerical Analysis
分类简称：math.NA
提交时间：2020-05-14