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雷电回击电磁场建模与计算 版权信息
- ISBN：9787118120189
- 条形码：9787118120189 ; 978-7-118-12018-9
- 装帧：简裝本
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
雷电回击电磁场建模与计算 本书特色
《雷电回击电磁场建模与计算》是作者在总结十余年来本单位相关研究成果并吸收靠前外该领域近期新研究成果的基础上完成的。
《雷电回击电磁场建模与计算》的特点是理论与工程应用并重，突出近期新研究成果。其中，雷电通道底部电流的脉冲函数模型、垂直通道和弯曲通道雷电回击电磁场的解析计算方法、地表雷电回击电磁场的近似解析计算方法、雷电电磁脉冲场的模拟与应用等内容，都是作者的重要研究成果，抢先发售以著作形式系统论述。
雷电回击电磁场建模与计算 内容简介
本书是作者在总结十余年来本单位相关研究成果并吸收靠前外该领域近期新研究成果的基础上完成的。本书的特点是理论与工程应用并重，突出近期新研究成果。其中，雷电通道底部电流的脉冲函数模型、垂直通道和弯曲通道雷电回击电磁场的解析计算方法、地表雷电回击电磁场的近似解析计算方法、雷电电磁脉冲场的模拟与应用等内容，都是作者的重要研究成果，抢先发售以著作形式系统论述。
雷电回击电磁场建模与计算雷电回击电磁场建模与计算 前言
雷电电磁脉冲（LEMP）是自然界中一种典型的强电磁危害源，尤其是在雷电回击过程中，通道中的回击电流可高达几十千安甚至上百千安，电流上升率可达几万安每微秒，这种具有快上升时间的回击大电流将在通道周围产生强烈的电磁辐射，使处在这种瞬变电磁场中的导体上感应出较大的感应电动势，进而对各类敏感的电子器件或设备产生威胁，其危害范围已经涉及电力、通信、航空航天等诸多领域。特别是随着微电子技术和信息技术的快速发展，高度集成化的电子信息产品在各个领域广泛应用，其电磁敏感性很高，较弱的电磁场就可能造成损伤或毁坏，使得由雷电电磁脉冲造成的灾害日益突出，并呈现逐年加剧的趋势。因此，有关雷电电磁脉冲的特性、耦合、效应和防护等问题已成为国内外学者研究的热点之一，并已取得了不少的成果，尤其是在回击通道、雷电流、回击电磁场等方面更是积累了丰富的实测数据，这些实测结果为雷电回击电磁场的理论计算、环境模拟和效应评估等研究工作提供了良好的数据支撑和参考依据。
本书是在国家自然科学基金项目（项目编号：51077132、51377171）研究成果的基础上，经过进一步的补充、完善而成的，主要针对雷电回击过程产生的电磁场特征及其模拟方法展开论述。全书以雷电回击电磁场的理论建模、近似计算、模拟应用为主线，在吸收国内外雷电回击电磁场解析计算与环境模拟研究□新成果的基础上，重点阐述了雷电回击电磁场的解析和数值计算方法、地表雷电回击电磁场的近似解析计算方法以及雷电回击电磁场的环境模拟技术等几个方面。
在雷电回击电磁场的解析和数值计算方法方面，本书阐述了几种常见的雷电通道底部电流模型和回击工程模型，针对大地为理想导体的情况，系统介绍了垂直放电通道雷电回击电磁场的解析计算方法，并对雷电回击工程模型的有效性，垂直通道雷电回击电磁场的波形特征、空间分布规律和影响因素等进行了讨论。在此基础上，将垂直通道雷电回击电磁场的解析计算方法推广应用至倾斜甚至随机弯曲的雷电回击通道中，并对倾斜和弯曲通道所产生的雷电回击电磁场特征进行了分析。对于有耗大地的情况，阐述了垂直和倾斜通道条件下雷电回击电磁场的时域有限差分（FDTD）计算方法，并对其产生的回击电磁场特征进行了讨论。
在雷电回击电磁场的近似解析计算方法方面，本书以人工引雷的实测数据和雷电回击电磁场的解析计算方法为基础，分别对近场区和远场区雷电回击电磁场与通道底部电流波形之间的近似特性进行了讨论，并分析了回击电流波形、回击速度对回击电磁场与通道底部电流波形之间近似性的影响。尤其是针对回击速度等于光速时的特殊情况，还从理论上对雷电回击电磁场与通道底部电流波形之间的一致性进行了证明。
在雷电回击电磁场模拟与应用方面，主要是针对目前有关标准中对绝大多数的电子设备或系统缺乏雷电电磁脉冲场环境模拟和安全性评价要求的现状，阐述了雷电回击电场和磁场环境的模拟实现技术。在此基础上，对典型电子设备或系统的雷电电磁脉冲场效应试验方法和结果进行了介绍。
全书共分6章。第2、3、6章由陈亚洲撰写，□□、4章由万浩江撰写，第5章由王晓嘉撰写。全书由陈亚洲审阅定稿。在本书相关课题的研究中，作者的研究生们做了大量的试验研究和图片制作工作，在此深表感谢。
由于作者的学识水平和写作经验有限，书中难免出现错误、疏漏和不妥之处，敬请各位读者批评指正。
雷电回击电磁场建模与计算 目录
□□章 概述
1．1 雷电的形成
1．1．1 雷暴云的起电
1．1．2 雷暴云的放电
1．1．3 雷电电磁脉冲的形成机理
1．2 雷电的观测
1．2．1 先导过程的观测
1．2．2 通道底部电流的测量
1．2．3 电磁场的观测
1．3 雷电的危害
1．3．1 直击雷的危害
1．3．2 雷电电磁脉冲的危害
第2章 雷电回击过程建模
2．1 雷电通道底部电流的特征参数
2．1．1 实测雷电流的统计特性
2．1．2 标准规定的雷电流波形
2．2 雷电通道底部电流模型
2．2．1 双指数函数模型
2．2．2 Heidler函数模型
2．2．3 脉冲函数模型
2．2．4 其他底部电流函数模型
2．2．5 底部电流模型的拆分形式
2．3 标准雷电流的拆分拟合
2．4 雷电回击模型
2．4．1 回击模型的分类
2．4．2 传输电流源类型的工程模型
2．4．3 传输线类型的工程模型
第3章 垂直放电通道雷电回击电磁场的计算
3．1 麦克斯韦方程组与达朗贝尔方程
3．1．1 麦克斯韦方程组与势函数
3．1．2 洛伦兹规范与达朗贝尔方程
3．1．3 洛伦兹规范下达朗贝尔方程的解
3．2 垂直通道雷电回击电磁场的建模与推导
3．2．1 计算模型
3．2．2 单极子法
3．2．3 偶极子法
3．2．4 单极子法与偶极子法等价性的证明
3．3 几种回击工程模型有效性的比较
3．3．1 含有δ函数的积分计算
3．3．2 传输电流源类工程模型的电磁场计算
3．3．3 传输线类工程模型的电磁场计算
3．3．4 回击工程模型有效性的比较
3．4 回击参数对垂直通道地面雷电回击电磁场的影响
3．4．1 通道高度的影响
3．4．2 回击速度的影响
3．4．3 回击电流波形的影响
3．5 垂直通道空间雷电回击电磁场的计算
3．5．1 不同高度处的电磁场比较
3．5．2 不同场区的电磁场空间分布及其特征
3．5．3 标准规定波形产生的空间电磁场
3．6 大地有限电导率对雷电回击电磁场的影响
3．6．1 时域有限差分方法
3．6．2 单一大地介质的影响
3．6．3 大地水平分层的影响
3．6．4 大地垂直分层的影响
第4章 倾斜放电通道雷电回击电磁场的计算
4．1 空间任意倾斜偶极子产生的电磁场
4．2 理想大地条件下倾斜通道雷电回击电磁场的建模
4．2．1 坐标变换法及其适用范围
4．2．2 基于偶极子法的解析表达式
4．2．3 解析计算方法的验证
……
第5章 地表雷电回击电磁场的近似计算
第6章 雷电电磁脉冲场模拟与应用
参考文献
1．1 雷电的形成
1．1．1 雷暴云的起电
1．1．2 雷暴云的放电
1．1．3 雷电电磁脉冲的形成机理
1．2 雷电的观测
1．2．1 先导过程的观测
1．2．2 通道底部电流的测量
1．2．3 电磁场的观测
1．3 雷电的危害
1．3．1 直击雷的危害
1．3．2 雷电电磁脉冲的危害
第2章 雷电回击过程建模
2．1 雷电通道底部电流的特征参数
2．1．1 实测雷电流的统计特性
2．1．2 标准规定的雷电流波形
2．2 雷电通道底部电流模型
2．2．1 双指数函数模型
2．2．2 Heidler函数模型
2．2．3 脉冲函数模型
2．2．4 其他底部电流函数模型
2．2．5 底部电流模型的拆分形式
2．3 标准雷电流的拆分拟合
2．4 雷电回击模型
2．4．1 回击模型的分类
2．4．2 传输电流源类型的工程模型
2．4．3 传输线类型的工程模型
第3章 垂直放电通道雷电回击电磁场的计算
3．1 麦克斯韦方程组与达朗贝尔方程
3．1．1 麦克斯韦方程组与势函数
3．1．2 洛伦兹规范与达朗贝尔方程
3．1．3 洛伦兹规范下达朗贝尔方程的解
3．2 垂直通道雷电回击电磁场的建模与推导
3．2．1 计算模型
3．2．2 单极子法
3．2．3 偶极子法
3．2．4 单极子法与偶极子法等价性的证明
3．3 几种回击工程模型有效性的比较
3．3．1 含有δ函数的积分计算
3．3．2 传输电流源类工程模型的电磁场计算
3．3．3 传输线类工程模型的电磁场计算
3．3．4 回击工程模型有效性的比较
3．4 回击参数对垂直通道地面雷电回击电磁场的影响
3．4．1 通道高度的影响
3．4．2 回击速度的影响
3．4．3 回击电流波形的影响
3．5 垂直通道空间雷电回击电磁场的计算
3．5．1 不同高度处的电磁场比较
3．5．2 不同场区的电磁场空间分布及其特征
3．5．3 标准规定波形产生的空间电磁场
3．6 大地有限电导率对雷电回击电磁场的影响
3．6．1 时域有限差分方法
3．6．2 单一大地介质的影响
3．6．3 大地水平分层的影响
3．6．4 大地垂直分层的影响
第4章 倾斜放电通道雷电回击电磁场的计算
4．1 空间任意倾斜偶极子产生的电磁场
4．2 理想大地条件下倾斜通道雷电回击电磁场的建模
4．2．1 坐标变换法及其适用范围
4．2．2 基于偶极子法的解析表达式
4．2．3 解析计算方法的验证
……
第5章 地表雷电回击电磁场的近似计算
第6章 雷电电磁脉冲场模拟与应用
参考文献
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雷电回击电磁场建模与计算 作者简介
陈亚洲，男，生于1975年，军械工程学院副教授，军械工程学院强电磁场环境模拟与防护技术国防科技重点实验室副所长。1999年师从刘尚合院士，主要从事电磁场理论、模拟和试验研究， 2002年获得博士学位。主要研究方向为装备电磁环境效应与防护。
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