[发明专利]任意形状磁体磁场空间分布仿真模拟方法

权利要求书

1.任意形状磁体磁场空间分布仿真模拟方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤一、在直角坐标系下，将假想磁荷模型提出的位函数利用拉普拉斯方程进行有限差分，获得三维空间上磁位的迭代公式；

步骤二、分别按笛卡尔直角坐标系和Yee网格模型将系统分为两套网格；

第一套网格中，采用笛卡尔直角坐标系，根据磁体和添加材料的尺寸进行网格剖分，并建模：

对于任意形状磁体模型，其网格面心处赋有假想面磁荷密度σ，网格节点处赋有磁势网格体心处赋有永磁体和其他添加材料的相对磁导率μ_r，静态磁感应强度B_s放置于网格节点处；设置误差精度ε和边界条件，利用磁位迭代公式进行迭代，当满足预设误差精度时迭代停止，得到模拟空间范围内所有的磁位分布；运用磁势求偏导数公式计算静态磁场强度H_s，静态磁场强度H_s乘以其所在空间处权重后的相对磁导率求出此网格节点处的静态磁感应强度B_s；

步骤三、第二套网格采用Yee网格模型，将步骤二求得的静态磁感应强度B_s利用线性插值的方法，插值到Yee网格模型节点处，对于电场平均权重到Yee网格线两端点上，对于磁场则平均权重到Yee网格面四个角点上，并对位于Yee网格节点处的场进行叠加；

步骤四、将Yee网格节点上的电磁场信息线性插值到宏粒子在笛卡尔坐标系中的实际位置处，用牛顿-洛伦兹运动方程计算受力，推动粒子动量的更新，继而推动粒子的坐标位置的更新；

循环执行步骤三、四，直到模拟结束。

2.如权利要求1所述的任意形状磁体磁场空间分布仿真模拟方法，其特征在于，所述步骤三中采用下述权重方式，将位于原Yee网格棱心上的电场矢量E及网格面心上的磁场矢量B经过权重，通过线性插值的方法插值到笛卡尔坐标系网格节点上：

对于整网格点(i,j,k)x方向的场分量，

i为笛卡尔坐标系中x方向坐标值，j为笛卡尔坐标系中y方向坐标值，k为笛卡尔坐标系中z方向坐标值。