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| 內容簡介： |
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《高超声速飞行器电磁散射数值模拟及应用》针对高超声速飞行器的电磁散射问题，系统的介绍了等离子体鞘套覆盖高超声速飞行器的电磁散射理论及数值计算方法，分析了高超声速飞行器等离子体特性以及飞行场景对等离子体频率和等离子体碰撞频率的影响，讨论了等离子体的电磁参数。介绍了非磁化和磁化等离子体的FDTD算法以及电大目标的并行FDTD计算方法。给出了复杂目标电磁建模方法、剖分方法优化、共形网格技术。讨论了流场网格与电磁网格的耦合方法。数值计算了等离子体鞘套覆盖典型高超声速飞行器的电磁散射。
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| 目錄：
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高超声速出版工程
目录
丛书序
前言
第1章 高超声速飞行器的发展 1
1.1 高超声速飞行器特点1
1.2 色散介质数值方法研究现状4
第2章 高超声速飞行器等离子体特性分析 8
2.1 高超声速流动数值模拟8
2.1.1 高超声速飞行器流场特性8
2.1.2 RAMCII热化学非平衡下流场数值模拟12
2.2 等离子体判据19
2.2.1 等离子体判断依据19
2.2.2 高超声速目标流场的等离子体特性22
2.3 等离子体频率与等离子体碰撞频率23
2.3.1 等离子体频率23
2.3.2 碰撞频率24
2.3.3 飞行场景对等离子体频率和等离子体碰撞频率的影响29
2.4 等离子体中的电磁参数30
2.4.1 等离子体的电介质特性31
2.4.2 等离子体的导体特性32
2.4.3 电磁波在等离子体中的传播特性33
第3章 高超声速飞行器电磁散射的FDTD算法 41
3.1 FDTD算法的基本公式42
3.1.1 激励源45
3.1.2 吸收边界条件48
3.1.3 近远场变换51
3.1.4 等离子体FDTD算法53
3.1.5 FDTD算法数值色散特性57
3.1.6 等离子体FDTD（2，4）算法68
3.2 磁化等离子体的FDTD算法81
3.2.1 磁化等离子体的电流密度递归卷积方法81
3.2.2 任意磁偏角的磁化等离子体算法85
3.3 等离子体鞘套FDTD算法的稳定性及算法验证89
3.3.1 算法的稳定性分析89
3.3.2 FDTD算法验证92
第4章 高超声速飞行器电大目标的并行FDTD计算 94
4.1 并行计算基础94
4.1.1 并行计算简介94
4.1.2 并行FDTD算法设计96
4.2 并行FDTD算法实现过程98
4.2.1 编程模式选择98
4.2.2 虚拟拓扑结构建立99
4.2.3 进程之间通信100
4.2.4 进度同步与速率优化101
4.3 FDTD并行计算的优化与精度分析102
4.3.1 针对电大目标的计算优化程序102
4.3.2 常规介质FDTD并行计算的验证103
4.3.3 色散介质FDTD并行计算准确性105
4.3.4 影响FDTD计算精度的因素106
第5章 目标电磁建模及流场网格与电磁网格的耦合 109
5.1 基于实体模型的复杂目标电磁建模方法109
5.1.1 FDTD网格剖分基本方法109
5.1.2 基于八叉树的剖分方法的优化策略111
5.2 基于三角面元的复杂目标电磁建模方法115
5.2.1 基于三角面元的模型文件预处理115
5.2.2 三角面元与射线相交检测117
5.2.3 FDTD计算网格生成124
5.3 FDTD共形网技术128
5.3.1 网格“阶梯”近似误差128
5.3.2 理想导体表面共形网格技术129
5.3.3 介质表面共形网格技术131
5.3.4 共形网格生成133
5.4 FDTD网格模型检验与验证136
5.4.1 基于AutoCAD的剖分模型重建137
5.4.2 基于OpenGL的网格模型可视化137
5.4.3 FDTD网格模型验证算例138
5.5 流场网格与电磁网格的参量耦合140
第6章 高超声速飞行器电磁散射特性分析 143
6.1 非磁化和磁化等离子体覆盖球锥的电磁散射143
6.2 等离子体电磁参数对覆盖目标RCS的影响146
6.3 高超声速飞行器RAMCII的电磁散射148
6.4 等离子体覆盖电大目标并行计算分析153
6.4.1 并行计算性能分析153
6.4.2 基于高性能计算集群的并行FDTD计算158
6.5 类HTV2高超声速飞行器电磁散射162
参考文献 164
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