Обгрунтування методу редукції при застосуванні методу нульового поля

Анотація

Актуальність. Актуальність сформульованого завдання обумовлена, насамперед, прогресом у галузі обчислювальної техніки та зростанням потужності сучасних персональних комп'ютерів. Це значно поширює клас чисельно-аналітичних методів, які можна використовувати в процессі побудови алгоритмів обробки даних в режимі  реального часу. Для підвищення ефективності використання сучасного діагностичного обладнання необхідні подальші дослідження таких фундаментальних явищ природи як дифракція та розсіювання монохроматичних електромагнітних хвиль та імпульсних сигналів на об'єктах різної форми та з різними електрофізичними властивостями, а також сигналів різного поляризаційного стану.

Мета роботи – дослідження фізичних закономірностей дифракції та розсіювання монохроматичних електромагнітних хвиль та імпульсних сигналів на об'єктах різної форми та з різними електрофізичними властивостями, розташованих у тому числі й у плоскослоїстих середовищах, розвиток методів вирішення відповідних електродинамічних завдань.

Матеріали та методи. Для моделювання та дослідження поширення та дифракції гармонійних та надширокосмугових електродинамічних сигналів у даній роботі застосовується суворий метод нульового поля, який ґрунтується на зведенні граничного завдання для рівнянь Максвелла до набору інтегро-диференціальних рівнянь та подальшої побудови алгоритму розв'язання задачі за допомогою проекційної схеми.

Результати - отримано узагальнення способу нульового поля на вирішення завдань поширення полів точкових джерел (нитка електричного чи магнітного струму) в плоскослоистых середовищах з двовимірними неоднорідностями; – запропоновано розвиток алгоритмів моделювання поширення надширокосмугових імпульсних сигналів у плоскошарових середовищах з циліндричними включеннями, що спираються на розкладання вихідних сигналів до рядів Фур'є. Результати роботи знайшли відображення у двох нормативних документах: – Р В. 2.3-218-02071168-781:2011 Рекомендації щодо визначення товщини конструктивних шарів існуючого дорожнього одягу; – М 218-02071168-705:2012 Методика дефектоскопії шарів дорожнього одягу методами підповерхневого зондування.

Висновки. Отримані результати свідчать, що чисельно-аналітичні методи сучасної електродинаміки є ефективним інструментом вирішення ряду важливих прикладних завдань, у тому числі задач неруйнівного контролю. У достатній мірі апробовані методи розв'язання двовимірних задач розсіювання електромагнітних хвиль можуть знайти застосування не тільки для вирішення проблем дефектоскопії, але й скласти основу для метрологічного забезпечення процесу вимірювань за допомогою дефектометричних комплексів та тим самим підвищення надійності вимірювань.