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基于JASMIN并行框架的2.5维粒子模拟程序NEPTUNE2D的研制

张恒 郝建红 董烨 董志伟 杨温渊 孙会芳

张恒, 郝建红, 董烨, 等. 基于JASMIN并行框架的2.5维粒子模拟程序NEPTUNE2D的研制[J]. 强激光与粒子束, 2016, 28: 033007. doi: 10.11884/HPLPB201628.033007
引用本文: 张恒, 郝建红, 董烨, 等. 基于JASMIN并行框架的2.5维粒子模拟程序NEPTUNE2D的研制[J]. 强激光与粒子束, 2016, 28: 033007. doi: 10.11884/HPLPB201628.033007
Zhang Heng, Hao Jianhong, Dong Ye, et al. Developement on 2.5D electromagnetic and particle-in-cell code named NEPTUNE2D based on a massively adaptive parallel applications infrastructure named JASMIN[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2016, 28: 033007. doi: 10.11884/HPLPB201628.033007
Citation: Zhang Heng, Hao Jianhong, Dong Ye, et al. Developement on 2.5D electromagnetic and particle-in-cell code named NEPTUNE2D based on a massively adaptive parallel applications infrastructure named JASMIN[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2016, 28: 033007. doi: 10.11884/HPLPB201628.033007

基于JASMIN并行框架的2.5维粒子模拟程序NEPTUNE2D的研制

doi: 10.11884/HPLPB201628.033007

Developement on 2.5D electromagnetic and particle-in-cell code named NEPTUNE2D based on a massively adaptive parallel applications infrastructure named JASMIN

  • 摘要: 介绍了2.5维自主研制的并行电磁粒子模拟程序NEPTUNE2D初步研发情况。该程序基于JASMIN并行自适应结构网格支撑框架研制,并行效能高,可扩展性强,且支持动态负载平衡;采用新型PIC算法替代传统算法,避免求解泊松方程修正电场,更适用于大规模并行计算;程序支持r-z坐标系下的器件仿真,可应用于高功率微波器件、电真空器件的快速模拟设计。该程序现已完成电磁场更新、粒子推进、电磁场注入/引出、粒子发射/吸收等基本物理功能模块的研制,并通过同轴线、圆波导、同轴二极管及无箔二极管算例模拟验证了模块的正确性。最后,应用NEPTUNE2D程序设计了一个高效同轴相对论返波管,给出了粒子模拟结果和并行性能测试结果。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-09-07
  • 修回日期:  2015-11-13
  • 刊出日期:  2016-03-15

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