申请/专利权人：西南交通大学

申请日：2024-04-17

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN118070561B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F17/11;G06F17/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2024.06.11#实质审查的生效;2024.05.24#公开

摘要：本发明提供了三维仿星器真空磁场位形中磁力线示踪模拟方法，涉及仿星器技术领域，包括通过样条插值法对获取到的三维仿星器线圈的原始数据进行预处理；将所有数据点中每相邻两个线圈数据点设置为一个有限长度电流线，采用毕奥沙伐尔定理计算任意三维空间中某一点的磁场大小及方向；根据磁力线方程得到三维柱坐标随环向角变换的磁场磁力线方程；采用亚当姆斯预测矫正法对磁场磁力线方程进行迭代计算，得到一个磁面的几何位形和整个磁面的磁场大小数据，进而判断是否满足仿星器位形对称。本发明的有益效果为通过不同的磁场位形对仿星器各项重要的物理性质进行分析，来验证实验的结论与成果，对研究仿星器的相关物理性质起到十分重要的作用。

主权项：1.一种三维仿星器真空磁场位形中磁力线示踪模拟方法，其特征在于，包括：通过样条插值法对获取到的三维仿星器线圈的原始数据进行预处理，得到处理后用于模拟计算的三维仿星器线圈的所有数据点；将所有数据点中每相邻两个线圈数据点设置为一个有限长度电流线，采用毕奥沙伐尔定理计算任意三维空间中某一点的磁场大小及方向；确定磁力线示踪的任意起始点的坐标，并基于坐标计算得到磁场大小及方向，根据磁力线方程得到三维柱坐标随环向角变换的磁场磁力线方程；采用亚当姆斯预测矫正法对磁场磁力线方程进行迭代计算，得到一个磁面的几何位形和整个磁面的磁场大小数据；根据几何位形和整个磁面的磁场大小数据，计算整个磁面的傅里叶分量系数，并基于傅里叶分量系数，进而判断是否满足仿星器位形对称，若满足，则证明三维仿星器真空磁场位形中磁力线示踪模拟方法正确；若不满足，则继续对所有数据点进行循环计算处理；其中包括：对傅里叶分量系数进行计算，得到第一傅里叶系数和第二傅里叶系数，其中，第一傅里叶系数为径向的坐标的正弦分量傅里叶系数，第二傅里叶系数为垂直距离坐标的余弦分量傅里叶系数，其中傅里叶分量的形式的计算公式如下： 式中，r为目标点在三维柱坐标系中表示径向的位置坐标，z为目标点在三维柱坐标系中表示垂直于水平坐标平面距离的位置坐标，为目标点环向角的位置坐标，θ为目标点极向角的坐标，m和n分别取0~10和-10~10之间不同的整数，Rmnc和Zmnc分别为坐标r和z的余弦分量傅里叶系数，Rmns和Zmns分别为坐标r和z的正弦分量傅里叶系数，NP为仿星器环线模式；判断第一傅里叶系数和第二傅里叶系数在模拟训练中是否趋近于0，若趋近，则满足仿星器位形对称，证明三维仿星器真空磁场位形中磁力线示踪模拟方法正确；若不趋近，则不满足仿星器位形对称，并继续对所有数据点进行循环计算处理。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西南交通大学 三维仿星器真空磁场位形中磁力线示踪模拟方法

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