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为了能在保证计算精度的同时，尽量提高计算效率、降低内存消耗，本文对三维时域有限元方法（TDFEM）的分析步骤进行优化处理，给出了计算区域的TSFD划分、吸收边界条件的设置、MSC.Patran软件的建模和剖分、插值基函数的选择、入射波加载的体激励方法和系数矩阵的压缩存储技术。此外，通过算例的仿真结果发现TDFEM时间离散方式的不同，不仅会直接影响到时间步长的选取，还会对整个分析过程的CPU计算时间和计算精度产生影响。本文重点对TDFEM的时间离散方式进行了研究。对TDFEM常用的差分格式—中心差分格式、后向差分格式、前向差分格式和Newmark方法进行了稳定性分析，通过在不同的差分格式下选择不同的时间步长对计算效率、计算精度和内存消耗进行研究，得到了一些TDFEM时间离散的优化选择方案。结果表明，恒稳的Newmark方法可以在较宽的时间步长选择范围内均保持较高的计算精度，是较优的差分格式选择。同时Newmark方法具有最优的时间步长选择范围，约为中心差分格式最大步长的2~4倍，在保证计算精度的条件下可以达到最高的计算效率。在此基础上，本文将计算结构动力学中的线性加速度方法和Houbolt方法作为新型差分格式引入了TDFEM，进一步完善了时间离散的优化选择方案。结果表明，线性加速度方法允许的最大时间步长为中心差分格式的3～(1/3)倍，当对时间步长的限制不大时，选择线性加速度方法可以达到更高的计算精度。Houbolt方法为恒稳格式，精度虽不及Newmark方法但也可以满足一定的要求，不失为差分格式的一种选择。另外，线性加速度方法和Houbolt方法均存在最优的时间步长选择范围，分别为其临界步长及中心差分格式最大步长的2~3倍。最后，本文利用TDFEM对电磁脉冲照射下带孔缝金属腔体的屏蔽效能进行分析。用一维FDTD随时间逐步推进获得总场区的入射UWB电磁脉冲，分别选用Newmark方法和线性加速度方法对时间进行离散，从而得到所关心区域的瞬态场响应及其频谱特性。仿真分析了不同电磁脉冲入射方式、不同孔缝结构情况下的耦合效应，根据其频谱特性分析影响腔体屏蔽效能的因素，并对孔缝处加载介质材料的情况进行了探讨。仿真结果为电磁脉冲环境下电子设备机箱的设计和电磁防护提供了理论指导。