收藏本站
《中国海洋大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

雷电电磁场FDTD分析

杨华  
【摘要】: 本文通过对影响电磁环境的自然雷电进行建模,研究了雷电放电过程中电磁辐射(LEMP)场强的理论计算和数值计算方法,并实现了雷电电磁场的计算,模拟了雷电电磁场的分布规律。主要研究内容包括以下方面。 在雷电流建模方面,首先探讨了自然雷电的形成,然后对雷电回击电流的六种工程模型进行了计算和讨论,阐述了各种模型的特点,确定本文研究模型为MTLL工程模型,并给出了MTLL模型的基电流和雷电流波形及其表达式。 在雷电电磁场的理论计算方面,采用Quasi-Images算法和偶极子方法。运用这两种方法,详细讨论了垂直放电通道的麦克斯韦方程组的求解过程。通过建立雷电偶极子模型,得到了空间任意场点的水平电场Er、垂直电场E z和切向磁场Bφ的微分表达式。对于地面场点则直接导出了E z和Bφ的解析公式。 在雷电电磁场的数值计算方面,通过在时间和空间上对雷电流进行离散,运用有限差分时域(FDTD)法对雷电放电空间进行离散,得到了整个空间的雷电电磁场强度。并通过误差曲线,对偶极子算法及数值算法的误差以及各自的优缺点进行了对比分析,结果说明数值方法的计算结果与精确的解析解是一致的。此外,本文还研究了回击速度、通道高度和大地电容率等参数对雷电回击电磁场的影响。并初步探讨了雷电电磁脉冲对电子设备的危害及其防护措施。 最后,对本文的研究工作进行了总结,指出了本文研究的主要内容,即:找到一种数值计算方法,即时域有限差分法求解雷电空间任意场点的电磁场;并与偶极子算法进行比较分析,证明了该算法的正确性和有效性。在此基础上,初步分析了回击速度、通道高度和大地电导率等参数对雷电回击电磁场的影响。此外,本文还提出了进一步研究中亟待解决的问题。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:O441.4

手机知网App
【相似文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨华;雷电电磁场FDTD分析[D];中国海洋大学;2008年
中国知网广告投放
相关机构
>中国海洋大学
相关作者
>杨华
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026