二维粒子模拟的多时标法

将多时标法应用于二维激光等离子体全电磁相对论粒子模拟程序中，对共振吸收及相关的物理现象进行了模拟计算，既正确地描述了等离子体的动力学行为，又大大节省了计算时间。

等离子体模拟改进电磁粒子网格算法

为了消除传统电磁粒子网格算法在交错推进电场和磁场、粒子动量和位置时存在的半时间步长差 ,推导出一种电磁场和粒子非交错推进的改进电磁粒子网格算法 .该算法通过引入一个中间过渡时刻 ,对麦克斯韦方程组和牛顿 洛仑兹方程的差分格式进行了变换 ,使算法实现了同时将所有物理量从n时刻推进到n +1时刻 .该算法能得到时间上同步的参数 ,有利于计算结果的数据处理以及在模拟过程中对电磁场和粒子进行实时诊断 .应用改进后的电磁粒子网格算法对无箔二极管实例进行了模拟 。

隐式粒子云网格模拟的原理和进展

Partic le In Cell方法是等离子体数值模拟的基本手段之一.但传统的PIC模拟方法受到时空步长限制的影响,很难用于高密度或者大尺度等离子体研究.隐格式PIC方法是克服这一限制的主要手段.本文概述了隐格式PIC方法的基本思路和主要应用.

基于免疫粒子群算法的宽带雷达目标模拟系统幅频响应校准

系统中的射频前端电路和数模转换器会使输出信号的幅频响应产生较大的纹波。对于宽带系统,这种纹波会变得更剧烈。为了减小通带内的纹波,本文采用基于免疫理论的粒子群算法,设计了一种数字有限脉冲响应(Finite Impulse Response,FIR)滤波器来补偿通带中的纹波,并在系统的FPGA(Field Programmable Gate Array)中进行实现,解决了采用传统均衡器无法对宽带系统中剧烈变化的纹波进行精确校准的问题。系统测试仿真结果表明,对于1 GHz带宽的雷达目标模拟系统,采用免疫粒子群优化算法设计的FIR滤波器可以将通带内纹波降低到1 dB以下。

主动产生等离子体的高速飞行器流场数值模拟

对于能主动产生等离子体的高速飞行器,其产生的高密度等离子体分布受电磁场影响较大,而常用的等离子体流场数值模拟方法中很少考虑电磁场问题。为了更准确地计算等离子体分布情况,结合基本的流场控制方程和采用双温度模型的热化学非平衡方程,形成能计算有化学反应的多组分完全气体流场计算模型,并此在基础上加入PIC算法,以解决已有模型中未考虑电磁场影响的问题。利用该模型,计算了飞行高度为28 km、Ma=6.5的高速飞行器,在能量为60 keV的电子激发后的等离子体分布情况。结果表明主动产生的等离子体在来流作用下能够稳定地包覆在飞行器表面,最高密度达到10^(19)m^(-3)量级,远高于在气动热作用下产生的等离子体密度,说明考虑电磁场的必要性。使用该模型获得的等离子体分布,有助于后续更好地分析飞行器电磁特性。