第一篇 电磁场的有限单元法的数学基础 1
第一章 线性代数 1
1引言 1
2行列式 1
3向量 16
4矩阵 28
5线性方程组 71
第二章 泛函分析初步 92
1引言 92
2Hilbert空间 92
3泛函与变分 103
4算子方程的近似解 118
5压缩映象原理及其应用 121
第三章 数学物理方程简介 127
1引言 127
2偏微分方程的一些定义 128
3线性偏微分方程的分类 129
4某些重要的数学物理方程的导出 130
5定解条件 137
6变分与数理方程 141
7Ritz法 144
8Γαлёркин法 149
9差分法 151
第二篇 电磁场的有限单元法 155
第四章 以变分原理为基础的有限单元法 155
1引言 155
2有限单元法的变分原理 160
3分片插值与基函数 162
4单元特征式 170
5全域上的集合方程 171
6确定泛函的方法 173
第五章 Helmholtz方程的有限元解 181
1引言 181
2二维Helmholtz方程的三角形单元特征式 182
3矩形单元特征式 198
4空间四面体单元特征式 209
5场的法方程式 221
6对称性条件的利用 228
第六章 Laplace方程与Poisson方程的有限元解 238
1引言 238
2平面问题的三角形单元 239
3平面问题的矩形单元 242
4空间问题的四面体单元 245
5场的法方程式 249
6Poisson方程 249
7三角形单元与矩形单元 250
8空间四面体单元 253
9第二类边界条件与混合边界条件 254
第七章 交变电磁场的有限单元法 265
1引言 265
2波动方程的有限元解法 266
3平面问题的三角形单元 269
4矩形单元 272
5四面体单元 274
第八章 单元和场变量模型 278
1单元的类型 278
2场变量模型 283
3多项式次数的确定 286
4划分单元的一些基本原则 292
5结点的编号与系数矩阵的带宽 294
第九章 等参数单元 300
1内插函数 300
2自然坐标 304
3等参数单元 320
4Gauss求积法 333
第三篇 电磁场有限单元法的线性代数计算方法 339
第十章 线性方程组的计算方法 339
1引言 339
2消去法 339
3平方根法和改进平方根法 349
4简单迭代法和Seidel迭代法 355
5斜量法与共轭斜量法 364
第十一章 求矩阵的特征值与特征向量 374
1引言 374
2计算模数最大的特征值和相应特征向量的乘幂法 375
3计算实对称矩阵特征值的Jacobi方法 379
4计算实对称矩阵全部特征值的QR方法 385
5广义特征值问题的计算方法 394
附录一 基本物理常数的值 401
附录二 矢量运算公式 402
附录三 合理化MKSA与Gauss单位制 404
附录四 三种常用的直交坐标系的矢量关系 407
附录五 Helmholtz方程与电磁场量间的关系 413
参考文献 421