雷電回擊電磁場建模與計算（簡體書）

本書總結了作者多年來從事雷電回擊電磁場理論與試驗工作的研究成果，系統闡述了雷電回擊電磁場建模計算和模擬相關理論、技術和方法。重點概述了雷電的形成、觀測進展及其危害；詳細論述了雷電回擊過程的建模，垂直和傾斜放電通道下雷電回擊電磁場的建模計算方法與影響因素，地表雷電回擊電磁場的近似計算方法與近似特性，雷電電磁脈衝場的模擬方法、裝置及其在電磁環境效應試驗中的典型應用。

陳亞洲，男，生於1975年，軍械工程學院副教授，軍械工程學院強電磁場環境模擬與防護技術國防科技重點實驗室副所長。1999年師從劉尚合院士，主要從事電磁場理論、模擬和試驗研究， 2002年獲得博士學位。主要研究方向為裝備電磁環境效應與防護。

第1章 雷電及其電磁脈衝研究概述(約3.1萬字) 1.1 雷電的形成 1.1.1 雷暴雲的起電 1.1.2 雷暴雲的放電 1.2 雷電電磁脈衝的形成機理與危害 1.2.1 雷電電磁脈衝的形成機理 1.2.2 雷電電磁脈衝災害 1.3 雷電參數測量及理論研究現狀 1.3.1 閃電先導過程的研究 1.3.2 閃電回擊通道底部電流的測量 1.3.3 閃電回擊電磁場的觀測 1.3.4 閃電回擊過程的建模 第2章 電磁場計算的理論基礎(約2.3萬字) 2.1 場的概念與分類 2.2 麥克斯韋方程組 2.2.1麥克斯韋方程組積分和微分形式 2.2.2 麥克斯韋方程組的說明 2.2.3 本構關係 2.2.4 邊界條件 2.3 坡印亭定理 2.3.1 場和電荷系統能量守恆定律的一般形式 2.3.2 坡印亭定理的推導 2.4 電磁場中的勢函數 2.4.1 勢函數的引入 2.4.2 規範條件 2.4.3 達朗貝爾方程 2.4.4 推遲勢及其意義 第3章 雷電回擊過程的建模(約3.5萬字) 3.1 雷電通道底部電流的特徵參數 3.1.1 實際觀測雷電回擊電流的統計特性 3.1.2 標準中規定的雷電回擊電流波形 3.2 回擊通道底部電流模型3.2.1 雙指數函數模型 3.2.2 Heidler函數模型 3.2.3 脈衝函數底部電流模型 3.2.4 其它底部電流函數模型 3.2.5 底部電流模型的拆分形式 3.3 標準雷電流的拆分擬合 3.4 幾種常見的雷電回擊工程模型 3.4.1 傳輸電流源類型的工程模型 3.4.2 傳輸線類型的工程模型 第4章 垂直放電通道雷電回擊電磁場的計算(約5.1萬字) 4.1 垂直通道雷電回擊電磁場的建模與推導 4.1.1 垂直通道雷電回擊電磁場的計算模型 4.1.2 單極子法 4.1.3 偶極子法 4.1.4 單極子法與偶極子法等價性的證明4.2 幾種回擊工程模型有效性的比較 4.2.1 含有δ函數的積分計算 4.2.2 傳輸電流源類工程模型的電磁場計算 4.2.3 傳輸線類工程模型的電磁場計算 4.2.4 六種閃電回擊工程模型有效性的比較 4.3 垂直通道地面雷電回擊電磁場的計算與特徵分析 4.3.1 通道高度對回擊電磁場的影響 4.3.2 回擊速度對回擊電磁場的影響 4.3.3 標準規定波形在地表產生的雷電回擊電磁場特徵 4.4 垂直通道空間雷電回擊電磁場的計算 4.4.1 不同高度處雷電回擊電磁場的比較 4.4.2 不同場區雷電回擊電磁場的空間分佈及其特徵4.4.3 標準規定波形在空間產生的雷電回擊電磁場 第5章 彎曲放電通道雷電回擊電磁場的計算(約3.5萬字) 5.1 彎曲通道雷電回擊電磁場的建模與解析計算 5.1.1 空間任意一傾斜偶極子產生的電磁場 5.1.2 整個彎曲通道激發電磁場的計算方法 5.2 單根斜向放電通道雷電回擊電磁場的建模 5.2.1 坐標變換法及其適用範圍 5.2.2 基於偶極子法的斜向通道回擊電磁場解析表達式 5.3 回擊參數對單根斜向通道回擊電磁場的影響 5.3.1 傾斜角度對通道回擊電磁場的影響 5.3.2 回擊速度對通道回擊電磁場的影響5.3.3 通道高度對通道回擊電磁場的影響 5.4 不同方位角下單根斜向通道回擊電磁場的分佈規律 第6章 地表雷電回擊電磁場的近似計算(約5.6萬字) 6.1 雷電回擊電磁場與通道底部電流波形近似性的實測結果 6.2 垂直通道地面回擊電磁場的近場近似計算 6.2.1 地面近場近似公式的推導 6.2.2 近場近似結果與精確結果的比較 6.2.3 回擊電流波形對雷電電磁場近場近似性的影響 6.3 垂直通道地面回擊電磁場的遠場近似計算 6.3.1 地面遠場近似公式的推導 6.3.2 遠場近似公式與精確結果的比較6.3.3 回擊電流波形對雷電電磁場遠場近似性的影響 6.4 回擊速度對雷電電磁場與通道底部電流波形近似性的影響 6.4.1 回擊速度對近區雷電電磁場近似計算的影響 6.4.2 回擊速度對遠區雷電電磁場近似計算的影響 6.4.3 回擊速度為光速時地表雷電電磁場的理論推導 第7章 雷電電磁場環境模擬與應用(約5.9萬字) 7.1 雷電回擊電場的模擬與測量 7.1.1 衝擊波發生器 7.1.2 橫電磁波傳輸裝置及其內部電場環境的測量 7.1.3 GTEM室及其內部電場環境的測量 7.2 雷電回擊磁場的模擬與測量7.2.1 脈衝線圈參數的理論計算 7.2.2 磁場環境的測量 7.2.3 脈衝線圈尺寸和匝數對模擬磁場的影響 7.3 某型無線電引信的LEMP輻照效應實驗 7.3.1 某型無線電引信的結構和工作原理 7.3.2 某型引信性能檢測裝置 7.3.3 某型引信遭遇閃電電磁環境特性分析 7.3.4 LEMP對處於勤務處理狀態引信的輻照實驗 7.3.5 LEMP對處於工作狀態無線電引信的輻照實驗 7.4 某型無人機的LEMP輻照效應實驗 7.4.1 LEMP電場對某型無人機的輻照效應實驗 7.4.2 LEMP磁場對某型無人機的輻照效應實驗參考文獻(約1.0萬字)