電磁粒子模擬軟件并行算法的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、CHIPIC軟件是由我國自主研制開發(fā)，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的全電磁粒子模擬軟件，采用時域有限差分結(jié)合PIC方法實現(xiàn)。論文主要研究了CHIPIC軟件2.5維版本泊松模塊求解和三維版本粒子模擬的并行算法。 泊松模塊是CHIPIC軟件2.5維版本的一個子模塊，主要采用超松弛迭代算法來求解泊松方程。論文根據(jù)超松弛迭代自身的特點，采用“分而治之”的并行算法設(shè)計思想，設(shè)計出超松弛迭代并行算法，并分析了算法的時間復(fù)雜度、加速比和空間復(fù)雜度。

2、 為了研究的簡單，論文首先對CHIPIC軟件三維冷腔模擬進(jìn)行了并行算法的研究。由于時域有限差分算法每個網(wǎng)格點電場值或磁場值的計算都只需要附近網(wǎng)格點的磁場值或電場值，所以同樣采用“分而治之”的并行算法設(shè)計思想，完成了冷腔模擬并行算法的設(shè)計和實現(xiàn)，并對結(jié)果進(jìn)行了正確性驗證和效率測試。 然后在冷腔模擬并行算法的基礎(chǔ)之上設(shè)計了全電磁粒子模擬的并行算法，由于時域有限差分計算穩(wěn)定性條件的限定，粒子在單個時間步長內(nèi)不可能超過一個網(wǎng)格長度，因

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