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雷電回擊電磁場建模與計算 版權信息
- ISBN：9787118120189
- 條形碼：9787118120189 ; 978-7-118-12018-9
- 裝幀：簡裝本
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
雷電回擊電磁場建模與計算 本書特色
《雷電回擊電磁場建模與計算》是作者在總結十余年來本單位相關研究成果并吸收靠前外該領域近期新研究成果的基礎上完成的。
《雷電回擊電磁場建模與計算》的特點是理論與工程應用并重，突出近期新研究成果。其中，雷電通道底部電流的脈沖函數模型、垂直通道和彎曲通道雷電回擊電磁場的解析計算方法、地表雷電回擊電磁場的近似解析計算方法、雷電電磁脈沖場的模擬與應用等內容，都是作者的重要研究成果，搶先發售以著作形式系統論述。
雷電回擊電磁場建模與計算 內容簡介
本書是作者在總結十余年來本單位相關研究成果并吸收靠前外該領域近期新研究成果的基礎上完成的。本書的特點是理論與工程應用并重，突出近期新研究成果。其中，雷電通道底部電流的脈沖函數模型、垂直通道和彎曲通道雷電回擊電磁場的解析計算方法、地表雷電回擊電磁場的近似解析計算方法、雷電電磁脈沖場的模擬與應用等內容，都是作者的重要研究成果，搶先發售以著作形式系統論述。
雷電回擊電磁場建模與計算雷電回擊電磁場建模與計算 前言
雷電電磁脈沖（LEMP）是自然界中一種典型的強電磁危害源，尤其是在雷電回擊過程中，通道中的回擊電流可高達幾十千安甚至上百千安，電流上升率可達幾萬安每微秒，這種具有快上升時間的回擊大電流將在通道周圍產生強烈的電磁輻射，使處在這種瞬變電磁場中的導體上感應出較大的感應電動勢，進而對各類敏感的電子器件或設備產生威脅，其危害范圍已經涉及電力、通信、航空航天等諸多領域。特別是隨著微電子技術和信息技術的快速發展，高度集成化的電子信息產品在各個領域廣泛應用，其電磁敏感性很高，較弱的電磁場就可能造成損傷或毀壞，使得由雷電電磁脈沖造成的災害日益突出，并呈現逐年加劇的趨勢。因此，有關雷電電磁脈沖的特性、耦合、效應和防護等問題已成為國內外學者研究的熱點之一，并已取得了不少的成果，尤其是在回擊通道、雷電流、回擊電磁場等方面更是積累了豐富的實測數據，這些實測結果為雷電回擊電磁場的理論計算、環境模擬和效應評估等研究工作提供了良好的數據支撐和參考依據。
本書是在國家自然科學基金項目（項目編號：51077132、51377171）研究成果的基礎上，經過進一步的補充、完善而成的，主要針對雷電回擊過程產生的電磁場特征及其模擬方法展開論述。全書以雷電回擊電磁場的理論建模、近似計算、模擬應用為主線，在吸收國內外雷電回擊電磁場解析計算與環境模擬研究□新成果的基礎上，重點闡述了雷電回擊電磁場的解析和數值計算方法、地表雷電回擊電磁場的近似解析計算方法以及雷電回擊電磁場的環境模擬技術等幾個方面。
在雷電回擊電磁場的解析和數值計算方法方面，本書闡述了幾種常見的雷電通道底部電流模型和回擊工程模型，針對大地為理想導體的情況，系統介紹了垂直放電通道雷電回擊電磁場的解析計算方法，并對雷電回擊工程模型的有效性，垂直通道雷電回擊電磁場的波形特征、空間分布規律和影響因素等進行了討論。在此基礎上，將垂直通道雷電回擊電磁場的解析計算方法推廣應用至傾斜甚至隨機彎曲的雷電回擊通道中，并對傾斜和彎曲通道所產生的雷電回擊電磁場特征進行了分析。對于有耗大地的情況，闡述了垂直和傾斜通道條件下雷電回擊電磁場的時域有限差分（FDTD）計算方法，并對其產生的回擊電磁場特征進行了討論。
在雷電回擊電磁場的近似解析計算方法方面，本書以人工引雷的實測數據和雷電回擊電磁場的解析計算方法為基礎，分別對近場區和遠場區雷電回擊電磁場與通道底部電流波形之間的近似特性進行了討論，并分析了回擊電流波形、回擊速度對回擊電磁場與通道底部電流波形之間近似性的影響。尤其是針對回擊速度等于光速時的特殊情況，還從理論上對雷電回擊電磁場與通道底部電流波形之間的一致性進行了證明。
在雷電回擊電磁場模擬與應用方面，主要是針對目前有關標準中對絕大多數的電子設備或系統缺乏雷電電磁脈沖場環境模擬和安全性評價要求的現狀，闡述了雷電回擊電場和磁場環境的模擬實現技術。在此基礎上，對典型電子設備或系統的雷電電磁脈沖場效應試驗方法和結果進行了介紹。
全書共分6章。第2、3、6章由陳亞洲撰寫，□□、4章由萬浩江撰寫，第5章由王曉嘉撰寫。全書由陳亞洲審閱定稿。在本書相關課題的研究中，作者的研究生們做了大量的試驗研究和圖片制作工作，在此深表感謝。
由于作者的學識水平和寫作經驗有限，書中難免出現錯誤、疏漏和不妥之處，敬請各位讀者批評指正。
雷電回擊電磁場建模與計算 目錄
□□章 概述
1．1 雷電的形成
1．1．1 雷暴云的起電
1．1．2 雷暴云的放電
1．1．3 雷電電磁脈沖的形成機理
1．2 雷電的觀測
1．2．1 先導過程的觀測
1．2．2 通道底部電流的測量
1．2．3 電磁場的觀測
1．3 雷電的危害
1．3．1 直擊雷的危害
1．3．2 雷電電磁脈沖的危害
第2章 雷電回擊過程建模
2．1 雷電通道底部電流的特征參數
2．1．1 實測雷電流的統計特性
2．1．2 標準規定的雷電流波形
2．2 雷電通道底部電流模型
2．2．1 雙指數函數模型
2．2．2 Heidler函數模型
2．2．3 脈沖函數模型
2．2．4 其他底部電流函數模型
2．2．5 底部電流模型的拆分形式
2．3 標準雷電流的拆分擬合
2．4 雷電回擊模型
2．4．1 回擊模型的分類
2．4．2 傳輸電流源類型的工程模型
2．4．3 傳輸線類型的工程模型
第3章 垂直放電通道雷電回擊電磁場的計算
3．1 麥克斯韋方程組與達朗貝爾方程
3．1．1 麥克斯韋方程組與勢函數
3．1．2 洛倫茲規范與達朗貝爾方程
3．1．3 洛倫茲規范下達朗貝爾方程的解
3．2 垂直通道雷電回擊電磁場的建模與推導
3．2．1 計算模型
3．2．2 單極子法
3．2．3 偶極子法
3．2．4 單極子法與偶極子法等價性的證明
3．3 幾種回擊工程模型有效性的比較
3．3．1 含有δ函數的積分計算
3．3．2 傳輸電流源類工程模型的電磁場計算
3．3．3 傳輸線類工程模型的電磁場計算
3．3．4 回擊工程模型有效性的比較
3．4 回擊參數對垂直通道地面雷電回擊電磁場的影響
3．4．1 通道高度的影響
3．4．2 回擊速度的影響
3．4．3 回擊電流波形的影響
3．5 垂直通道空間雷電回擊電磁場的計算
3．5．1 不同高度處的電磁場比較
3．5．2 不同場區的電磁場空間分布及其特征
3．5．3 標準規定波形產生的空間電磁場
3．6 大地有限電導率對雷電回擊電磁場的影響
3．6．1 時域有限差分方法
3．6．2 單一大地介質的影響
3．6．3 大地水平分層的影響
3．6．4 大地垂直分層的影響
第4章 傾斜放電通道雷電回擊電磁場的計算
4．1 空間任意傾斜偶極子產生的電磁場
4．2 理想大地條件下傾斜通道雷電回擊電磁場的建模
4．2．1 坐標變換法及其適用范圍
4．2．2 基于偶極子法的解析表達式
4．2．3 解析計算方法的驗證
……
第5章 地表雷電回擊電磁場的近似計算
第6章 雷電電磁脈沖場模擬與應用
參考文獻
1．1 雷電的形成
1．1．1 雷暴云的起電
1．1．2 雷暴云的放電
1．1．3 雷電電磁脈沖的形成機理
1．2 雷電的觀測
1．2．1 先導過程的觀測
1．2．2 通道底部電流的測量
1．2．3 電磁場的觀測
1．3 雷電的危害
1．3．1 直擊雷的危害
1．3．2 雷電電磁脈沖的危害
第2章 雷電回擊過程建模
2．1 雷電通道底部電流的特征參數
2．1．1 實測雷電流的統計特性
2．1．2 標準規定的雷電流波形
2．2 雷電通道底部電流模型
2．2．1 雙指數函數模型
2．2．2 Heidler函數模型
2．2．3 脈沖函數模型
2．2．4 其他底部電流函數模型
2．2．5 底部電流模型的拆分形式
2．3 標準雷電流的拆分擬合
2．4 雷電回擊模型
2．4．1 回擊模型的分類
2．4．2 傳輸電流源類型的工程模型
2．4．3 傳輸線類型的工程模型
第3章 垂直放電通道雷電回擊電磁場的計算
3．1 麥克斯韋方程組與達朗貝爾方程
3．1．1 麥克斯韋方程組與勢函數
3．1．2 洛倫茲規范與達朗貝爾方程
3．1．3 洛倫茲規范下達朗貝爾方程的解
3．2 垂直通道雷電回擊電磁場的建模與推導
3．2．1 計算模型
3．2．2 單極子法
3．2．3 偶極子法
3．2．4 單極子法與偶極子法等價性的證明
3．3 幾種回擊工程模型有效性的比較
3．3．1 含有δ函數的積分計算
3．3．2 傳輸電流源類工程模型的電磁場計算
3．3．3 傳輸線類工程模型的電磁場計算
3．3．4 回擊工程模型有效性的比較
3．4 回擊參數對垂直通道地面雷電回擊電磁場的影響
3．4．1 通道高度的影響
3．4．2 回擊速度的影響
3．4．3 回擊電流波形的影響
3．5 垂直通道空間雷電回擊電磁場的計算
3．5．1 不同高度處的電磁場比較
3．5．2 不同場區的電磁場空間分布及其特征
3．5．3 標準規定波形產生的空間電磁場
3．6 大地有限電導率對雷電回擊電磁場的影響
3．6．1 時域有限差分方法
3．6．2 單一大地介質的影響
3．6．3 大地水平分層的影響
3．6．4 大地垂直分層的影響
第4章 傾斜放電通道雷電回擊電磁場的計算
4．1 空間任意傾斜偶極子產生的電磁場
4．2 理想大地條件下傾斜通道雷電回擊電磁場的建模
4．2．1 坐標變換法及其適用范圍
4．2．2 基于偶極子法的解析表達式
4．2．3 解析計算方法的驗證
……
第5章 地表雷電回擊電磁場的近似計算
第6章 雷電電磁脈沖場模擬與應用
參考文獻
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雷電回擊電磁場建模與計算 作者簡介
陳亞洲，男，生于1975年，軍械工程學院副教授，軍械工程學院強電磁場環境模擬與防護技術國防科技重點實驗室副所長。1999年師從劉尚合院士，主要從事電磁場理論、模擬和試驗研究， 2002年獲得博士學位。主要研究方向為裝備電磁環境效應與防護。
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