[发明专利]等离子体粒子-场自洽系统长期大规模高保真模拟方法

权利要求书

1.一种等离子体粒子-场自洽系统长期大规模高保真模拟方法，其特征在于，包括：

确定需要模拟计算的等离子体系统，获得相关表达方式；

对所述相关表达方式进行离散处理，并根据离散处理后的表达方式离散Marsden- Weinstein泊松括号与系统的哈密顿量；

根据离散后的Marsden-Weinstein泊松括号与系统的哈密顿量，获得等离子体粒子与 电磁场的演化方程；

利用欧拉-辛算法处理所述等离子体粒子与电磁场的演化方程，通过迭代求解获得离 散格式，从而实现等离子体粒子-场自洽系统长期大规模高保真模拟。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定需要模拟计算的等离子体系统， 获得相关表达方式包括：

确定需要模拟计算的等离子体系统的初始条件，获得粒子的分布函数和电磁场的解 析表达方式。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对所述相关表达方式进行离散 处理包括：

利用Klimontovich表象离散粒子的分布函数，其表示为：

f(x,p,t)=Σi=1Nδ(x-Xi)δ(p-Pi);]]>

式中，f(x,p,t)为分布函数的离散量，x、p、t分别表示空间位置、正则动量、时 间；X_i与P_i分别表示第i个采样点粒子的位置和正则动量；

将电磁场量(A,Y)离散到空间网格上，离散后表示为：(A_J,Y_J)；其中，A、Y分别表 示磁矢势与电场的相反数，A_J与Y_J为序号为J的网格点上的值。