雷电条件下二维及三维的电场分布计算

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一直以来,雷电对人类的生活都有着极大的危害,并随着人类社会的发展表现出不同的危害形式。早期雷电的危害形式为雷击,每年造成大量的人畜伤亡、建筑物损坏以及森林火灾等,给人类生活带来了严重的负面影响。在当今信息化时代,强大的雷电电磁场脉冲(LEMP)可导致各种微电子设备的运行失效甚至损坏,成为威胁航天航空、国防军事、计算机与通信等领域的公害。 本文在雷电电磁场的数值计算方面,以理论计算方法为基础,研究了雷电空间任意场点的电磁场的数值计算方法。通过在时间和空间上对雷电流进行离散,得到了偶极子方法的数值解法;通过在时间上对雷电流进行离散得到了时变场方法的数值解法,运用有限差分时域法(FDTD)对雷电放电空间进行离散得到了整个自由空间的场强。 通过研究圆柱体模型,对空间任意场点的雷电电磁场进行了编程计算和图形仿真。对圆柱体的电场分布图形进行分析,为防雷研究提供必要的参考价值。
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