《高超聲速飛行器電磁散射數值模擬及套用》是一本2021年科學出版社出版的圖書，作者是韓一平等。本書系統的介紹了電漿鞘套覆蓋高超聲速飛行器的電磁散射理論及數值計算方法。
基本介紹
- 書名：高超聲速飛行器電磁散射數值模擬及套用
- 作者：韓一平 等
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030674203
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《高超聲速飛行器電磁散射數值模擬及套用》針對高超聲速飛行器的電磁散射問題，系統的介紹了電漿鞘套覆蓋高超聲速飛行器的電磁散射理論及數值計算方法，分析了高超聲速飛行器電漿特性以及飛行場景對電漿頻率和電漿碰撞頻率的影響，討論了電漿的電磁參數。介紹了非磁化和磁化電漿的FDTD算法以及電大目標的並行FDTD計算方法。給出了複雜目標電磁建模方法、剖分方法最佳化、共形格線技術。討論了流場格線與電磁格線的耦合方法。數值計算了電漿鞘套覆蓋典型高超聲速飛行器的電磁散射。
圖書目錄
高超聲速出版工程
目錄
叢書序
前言
第1章 高超聲速飛行器的發展 1
1.1 高超聲速飛行器特點/1
1.2 色散介質數值方法研究現狀/4
第2章 高超聲速飛行器電漿特性分析 8
2.1 高超聲速流動數值模擬/8
2.1.1 高超聲速飛行器流場特性/8
2.1.2 RAMCII熱化學非平衡下流場數值模擬/12
2.2 電漿判據/19
2.2.1 電漿判斷依據/19
2.2.2 高超聲速目標流場的電漿特性/22
2.3 電漿頻率與電漿碰撞頻率/23
2.3.1 電漿頻率/23
2.3.2 碰撞頻率/24
2.3.3 飛行場景對電漿頻率和電漿碰撞頻率的影響/29
2.4 電漿中的電磁參數/30
2.4.1 電漿的電介質特性/31
2.4.2 電漿的導體特性/32
2.4.3 電磁波在電漿中的傳播特性/33
第3章 高超聲速飛行器電磁散射的FDTD算法 41
3.1 FDTD算法的基本公式/42
3.1.1 激勵源/45
3.1.2 吸收邊界條件/48
3.1.3 近遠場變換/51
3.1.4 電漿FDTD算法/53
3.1.5 FDTD算法數值色散特性/57
3.1.6 電漿FDTD（2，4）算法/68
3.2 磁化電漿的FDTD算法/81
3.2.1 磁化電漿的電流密度遞歸卷積方法/81
3.2.2 任意磁偏角的磁化電漿算法/85
3.3 電漿鞘套FDTD算法的穩定性及算法驗證/89
3.3.1 算法的穩定性分析/89
3.3.2 FDTD算法驗證/92
第4章 高超聲速飛行器電大目標的並行FDTD計算 94
4.1 並行計算基礎/94
4.1.1 並行計算簡介/94
4.1.2 並行FDTD算法設計/96
4.2 並行FDTD算法實現過程/98
4.2.1 編程模式選擇/98
4.2.2 虛擬拓撲結構建立/99
4.2.3 進程之間通信/100
4.2.4 進度同步與速率最佳化/101
4.3 FDTD並行計算的最佳化與精度分析/102
4.3.1 針對電大目標的計算最佳化程式/102
4.3.2 常規介質FDTD並行計算的驗證/103
4.3.3 色散介質FDTD並行計算準確性/105
4.3.4 影響FDTD計算精度的因素/106
第5章 目標電磁建模及流場格線與電磁格線的耦合 109
5.1 基於實體模型的複雜目標電磁建模方法/109
5.1.1 FDTD格線剖分基本方法/109
5.1.2 基於八叉樹的剖分方法的最佳化策略/111
5.2 基於三角面元的複雜目標電磁建模方法/115
5.2.1 基於三角面元的模型檔案預處理/115
5.2.2 三角面元與射線相交檢測/117
5.2.3 FDTD計算格線生成/124
5.3 FDTD共形網技術/128
5.3.1 格線“階梯”近似誤差/128
5.3.2 理想導體表面共形格線技術/129
5.3.3 介質表面共形格線技術/131
5.3.4 共形格線生成/133
5.4 FDTD格線模型檢驗與驗證/136
5.4.1 基於AutoCAD的剖分模型重建/137
5.4.2 基於OpenGL的格線模型可視化/137
5.4.3 FDTD格線模型驗證算例/138
5.5 流場格線與電磁格線的參量耦合/140
第6章 高超聲速飛行器電磁散射特性分析 143
6.1 非磁化和磁化電漿覆蓋球錐的電磁散射/143
6.2 電漿電磁參數對覆蓋目標RCS的影響/146
6.3 高超聲速飛行器RAMCII的電磁散射/148
6.4 電漿覆蓋電大目標並行計算分析/153
6.4.1 並行計算性能分析/153
6.4.2 基於高性能計算集群的並行FDTD計算/158
6.5 類HTV2高超聲速飛行器電磁散射/162
參考文獻 164
