工程电磁场数值分析与综合 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:401

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出版时间:2009-1

价格:42.00元

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isbn号码:9787111249146

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• 电磁场
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工程电磁场数值分析与综合：一本深入探索与实践的指南 本书籍并非一本简单的教科书，而是一部致力于引导读者深入理解并灵活运用现代数值方法解决复杂工程电磁场问题的综合性著作。它将理论推导、算法构建与实际应用融会贯通，旨在帮助工程师、研究人员和高级学生掌握分析和设计电磁场相关系统的核心技能。 核心内容概览： 本书的核心在于系统地介绍一系列强大的数值计算技术，并深入剖析它们在电磁场领域的具体应用。不同于仅限于介绍某一种特定算法的文献，本书力求提供一个更为广阔的视角，涵盖了目前工程界最常用、最有效的几种数值方法。 基础理论回顾与深化： 在进入数值分析之前，本书将首先对经典麦克斯韦方程组进行一次系统性的回顾，并在此基础上，着重强调其在不同物理介质和边界条件下的表现形式。这一环节不仅是知识的巩固，更是为后续的数值离散化奠定坚实的理论基础。读者将重新审视问题的物理本质，理解方程组的内在联系与解的特性。 时域有限差分法 (FDTD)： 作为最直观、最容易实现的数值方法之一，FDTD方法将在本书中得到详尽的阐述。我们将从最基本的差分格式入手，逐步讲解如何将其应用于求解麦克斯韦方程组。重点将放在理解其稳定性条件、精度分析，以及如何处理复杂的几何结构和材料属性。书中的案例将涵盖瞬态电磁散射、电磁脉冲传播、微带线分析等经典问题，展示FDTD在动态分析中的强大能力。 有限元法 (FEM)： 针对驻态场和频率域分析，有限元法是不可或缺的强大工具。本书将详细介绍FEM的基本原理，包括单元划分、形函数选取、弱形式建立以及方程组的组装与求解。特别地，我们将深入探讨其在处理复杂边界、非均匀介质以及谐振腔等问题上的优势。读者将学习如何构建高质量的有限元模型，并理解网格划分对解的精度的影响。 边界元法 (BEM)： 对于具有无限大区域或复杂边界的问题，边界元法展现出独特的优势。本书将介绍BEM的核心思想，即如何将三维或二维问题转化为边界上的积分方程。我们将重点关注声学、电磁散射、天线分析等领域的应用，并探讨BEM在减少计算量、提高精度方面的潜力。 矩量法 (MoM) / 基于基函数的离散方法： 针对求解积分方程（常用于天线和散射问题），矩量法及其变种将是本书的重要组成部分。我们将详细介绍基函数的选择、待求量的离散化以及方程组的形成。书中的实例将着重展示MoM在分析复杂天线阵列、导体散射体以及介质目标时的有效性。 电磁场仿真的综合应用与实践： 本书的另一大亮点在于其对实际工程问题的关注。在介绍完各种数值方法后，我们将把这些工具融会贯通，演示如何针对具体的工程场景进行建模、仿真和结果分析。这包括： 电磁兼容性 (EMC) 分析： 如何使用数值方法预测和解决电子设备在电磁环境中的干扰问题。 微波器件与电路设计： 如何通过数值仿真优化波导、滤波器、耦合器等微波元件的设计。 天线设计与优化： 如何利用数值方法设计高性能、特定辐射特性的天线。 电磁场对生物组织的影响： 涉及医学成像、射频治疗等领域的仿真分析。 新兴材料与结构的电磁响应： 探讨超材料、纳米结构等新型材料在电磁场中的行为。 算法的优化与高效求解： 除了基本算法的介绍，本书还将涉及一些提高计算效率和精度的技术，例如： 预条件子技术： 加速大型稀疏线性方程组的求解。 自适应网格技术： 动态调整计算网格以提高局部精度。 多尺度建模方法： 解决包含不同尺度特征的复杂问题。 本书的独特价值： 理论与实践的无缝结合： 本书不是简单地罗列公式，而是通过大量的工程实例，将抽象的数值方法转化为解决实际问题的有力工具。读者在学习算法的同时，能够立即看到其在真实世界中的应用场景。 算法的比较与选择： 针对不同的工程问题，本书会指导读者如何选择最适合的数值方法，并分析各种方法的优劣势，从而培养读者独立分析和解决问题的能力。 深入的物理洞察： 在数值分析的过程中，本书始终强调对物理过程的理解，帮助读者建立直观的物理图像，而非仅仅停留在代码层面。 为高级研究与开发打下坚实基础： 对于希望在电磁场仿真领域进行深入研究或开发新算法的读者，本书提供了必要的理论框架、方法论以及丰富的实践经验。 总而言之，本书旨在成为读者在工程电磁场数值分析领域一本不可或缺的参考书和实践指南，帮助他们自信地应对从基础研究到复杂工程设计的各种挑战。

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在技术更新如此迅猛的今天，一本技术专著能否跟上时代脉搏至关重要。我注意到这本书在内容编排上，对当代计算电磁学（CEM）的前沿方法给予了足够的重视和详细的介绍。它没有沉湎于过时的教学方法，而是将有限元法（FEM）、时域有限差分法（FDTD）等现代主流算法的理论基础、适用范围以及实现细节做了详尽的梳理。这种与时俱进的编写风格，对于身处行业前沿的工程师和研究生来说，具有极高的实用价值。我特别关注了其中关于新型材料电磁特性建模的那一部分，作者的论述既有理论的严谨性，又充分考虑了当前材料科学研究的最新进展，这使得书中的内容具有很强的‘保鲜期’。这表明作者不仅仅是一个理论家，更是一个紧密关注行业动态的实践者，这本书的知识体系是立足于现实工程挑战的，而不是停留在象牙塔中的理论构建。

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这本书的习题设计部分，我认为是其价值的又一重要体现。很多技术书籍的习题往往是公式的简单代换，缺乏对理论应用能力的真正考察。然而，这里的练习题明显经过了精心打磨。它们不仅数量丰富，更重要的是类型多样，从基础概念验证到复杂的工程应用建模，覆盖面极广。特别是一些综合性的案例分析题，要求读者将不同章节的知识点融会贯通，进行系统的分析和求解，这极大地锻炼了解决实际问题的能力。我尝试做了几道难度较高的题目，发现它们真正考验的不是计算速度，而是对物理建模的准确性和对数值方法的选择判断。更贴心的是，书中对关键习题给出了详细的解题步骤和思路提示，这对于独立学习者来说是莫大的帮助，它确保了学习者不会因为卡在某个步骤而放弃整个章节的深入学习。这种‘以战养战’式的学习设计，无疑能最大化读者的学习效率和理论转化能力。

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如果用一个词来形容阅读完这本书的感受，那可能就是“严谨而富有启发性”。它的文字风格极其克制，几乎没有冗余的、煽情的描述，每一个句子都像是经过精确计算的。这种高度的学术规范性，保证了信息的纯粹度和准确性，避免了学习过程中产生不必要的误解。然而，这种严谨性并非高高在上、拒人于千里之外。相反，在看似冷峻的文字背后，隐藏着作者深厚的教学智慧。例如，作者在解释特定公式的物理意义时，会不经意间点出某些容易混淆的陷阱，这种‘过来人’的经验分享，对初学者来说是无价的指引。它要求读者付出相应的努力去消化吸收，但它也确保了你所学到的每一分知识都是扎实、可靠、经得起推敲的。总而言之，这本书是那种需要你‘沉下心来’去对待的作品，一旦你投入了时间，它回报给你的将是扎实的理论基础和开阔的工程视野。

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这本书的装帧设计和排版质量确实让人眼前一亮，纸张的选取很有质感，拿在手里沉甸甸的，看得出出版方在细节上还是下足了功夫的。内页的印刷清晰度很高，图表的线条干净利落，即便是复杂的电磁场分布图也能看得非常清楚。装帧设计上，封面采用了比较现代的风格，但又保留了一些学术书籍的严谨感，整体感觉很专业。不过，说实话，我最欣赏的是它的目录结构安排，逻辑性非常强，从基础理论到高级应用，层层递进，让人对全书内容的脉络一目了然。这种清晰的结构对于自学者来说简直是福音，能有效避免在学习过程中产生迷失方向的感觉。虽然我还在摸索阶段，但仅从外观和初步的结构梳理来看，这本书的制作水准绝对是上乘的，符合一本优秀教材应有的标准。对于那些注重阅读体验和书籍质量的读者来说，这本书绝对值得入手，它不仅仅是一本工具书，更像是一件精心制作的工艺品，让人愿意反复翻阅和收藏。

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我接触过不少关于电磁场理论的著作，但这本书在概念的阐述深度上，着实给我带来了不小的震撼。作者似乎有一种魔力，能将那些抽象难懂的麦克斯韦方程组和边界条件，用一种极其直观且富有洞察力的方式展现出来。例如，在讲解波动光学部分时，书中并没有仅仅停留在数学推导上，而是结合了大量的实际物理图像和类比，这使得原本枯燥的公式仿佛‘活’了起来。我尤其喜欢作者在处理某些经典难题时的切入角度，常常能发现一些我之前忽略的微妙之处。这种深入骨髓的理解，远非那种仅仅罗列公式和例题的教科书可比。读完某个章节后，我感觉自己对电磁现象的本质理解提升了一个台阶，那种豁然开朗的感觉非常美妙。对于那些已经有一定基础，渴望突破瓶颈，追求更深层次物理洞察力的进阶读者来说，这本书无疑是提供了一把深入殿堂的钥匙。它不是敷衍了事地讲解“是什么”，而是深刻挖掘了“为什么会是这样”。

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