作者单位
摘要
1 中物院高性能数值模拟软件中心, 北京 100088
2 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100088
X射线辐照飞行器等腔体在其内部产生的腔体内电磁脉冲,会干扰其内部电子系统的正常工作,进而影响飞行器的运行和生存。介绍一种三维并行全电磁粒子方法,用于模拟X射线辐照腔体在其内部产生的瞬态电磁脉冲响应。在这一数值方法中,时域有限差分方法和Particle-in-Cell方法用来求解瞬态电磁场的产生和带电粒子运动之间的耦合关系,有效电流分配方法用来计算瞬态电磁场产生的源项。该方法基于JASMIN并行框架实现,可模拟含数亿网格和数亿粒子的三维腔体结构的内电磁脉冲响应,且具备大规模并行的优势。用这一方法来模拟圆柱腔体在X射线辐照下的腔体内电磁脉冲响应,其计算结果与文献结果吻合较好,验证了算法的有效性和正确性。
系统电磁脉冲 腔体内电磁脉冲 三维并行全电磁粒子方法 Particle-in-Cell方法 system generated electromagnetic pulse cavity internal electromagnetic pulse 3D full-electromagnetic particle-in-cell method particle-in-cell method 
强激光与粒子束
2021, 33(12): 123014
作者单位
摘要
1 解放军理工大学 电磁环境效应与电光工程国家重点实验室, 南京 210007
2 中国工程物理研究院 电子工程研究所, 四川 绵阳 621900
提出了模拟任意形状腔体中的内电磁脉冲的三维直角坐标系时域有限差分(FDTD)算法。该算法采用FDTD共形网格技术模拟任意形状腔体的边界,可以解决腔体内非对称的边界问题。推导了γ射线斜入射的差分方程,进行了三维数值计算,并采用直角坐标系FDTD算法和柱坐标系FDTD算法计算了γ射线斜入射圆柱腔体产生的内电磁脉冲,二者吻合很好,验证了直角坐标系FDTD算法正确性。
内电磁脉冲 时域有限差分 共形网格技术 直角坐标系 斜入射 internal electromagnetic pulse finite-difference time-domain conformal techniques rectangular coordinate system oblique incidence 
强激光与粒子束
2012, 24(5): 1141

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