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大型垂直极化EMP辐射波模拟器时域辐射近场的快速预估

朱湘琴, 吴伟, 贾伟, 蔡利兵

计算物理 2020, 37 (1): 97-106. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.7981

摘要（426）

HTML （1）

PDF （7297KB）（1098）

将二维轴对称柱坐标系中基于MPI平台的并行FDTD （MPI-FDTD）方法与基于基尔霍夫表面积分表达式（KSIR）的场变换相结合，实现"MPI-FDTD+MPI-KSIR"的混合并行技术，并应用于无电阻加载的大型垂直极化电磁脉冲（EMP）辐射波模拟器时域辐射近场的快速预估.验证算例所得辐射近场不仅与商用软件及并行FDTD的整体模拟符合很好，且与并行FDTD整体模拟相比可以节约80%的计算时间.给出并行加速比和并行效率的测试结果.该方法可用于其它大型垂直极化EMP辐射波模拟器时域辐射近场和辐射远场的快速预估.

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大型水平极化电磁脉冲有界波模拟器的并行模拟分析

朱湘琴, 吴伟, 张国伟, 蔡利兵

计算物理 2019, 36 (6): 691-698. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.7939

摘要（416）

HTML （1）

PDF （13052KB）（946）

采用将大地设置为均匀有耗介质，并用单轴完全匹配层（UPML）吸收边界截断的方式，对离散电阻加载的地面上方大型水平极化电磁脉冲（EMP）有界波模拟器的时域辐射场进行并行时域有限差分模拟.给出大地电导率和相对介电常数及模拟器圆锥的锥半径不同时模拟器辐射场的时域波形，分析三者对辐射场的影响，并给出模拟器内有10 m长的效应物时耦合场的时域波形.并行模拟时，计算网格总数达18亿.研究表明：大地相对介电常数和电导率越大，近地面测点接收到的地面反射作用越大；测点场的峰值受锥半径的影响最大，且随着锥半径的增大，同一水平面内的场也越不均匀；对地面上方1 m处的几个测点，其脉冲峰值及半高宽受地面反射及地面损耗的影响较大，而地面上方5 m处的几个测点则受地面影响较小；当效应物开孔位置位于模拟器场泄露一侧时耦合进入圆筒内的电磁波能量较多.

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