[toutiao wname_toutiao="科大云炬" qrimage_toutiao="https://imgurl.src.yunjunet.cn/imgs/2022/02/172ea9cd4c4c7ed6.png" blogurl_toutiao="https://www.toutiao.com/c/user/token/MS4wLjABAAAAjYLssXnHT-b2abBZvDNgIreVYJ_sejrj62vt4fGUQnVtyeKXmuVdnu3BcRAPjd6w/?source=list&log_from=e75827211a531_1644758621387" keyword_toutiao="验证码" key_toutiao="toutiao888"]hahaha[/ghide_toutiao]2020年疫情期间ZOOM录制的粒子模拟线上课程​

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目录

程序变量说明

nss:两种成分的电子
np：粒子数目
idimv:每个电子有两个坐标，三个速度
nx,ny:分别是x，y方向的网格点
nloop:计算的总步数
dt:时间步长
part(idimv,np,nss):所有电子坐标和速度的数组
dns(nss):两种电子成分的权重
part(idimv,np)：所有离子坐标和速度的数组
vbe(idimp),vte(idimp):电子初始的平均速度和热速度
vbi(idimp),vti(idimp):离子初始的平均速度和热速度
fx(nxv,ny),fy(nxv,ny):网格上电场的x，y分量(实空间)
fxc(nxv,ny),fyc(nxv,ny):网格上电场的x，y分量(复空间)
qs(nxv,ny,nss):两种电子成分在网格上的电荷
q(nxv,ny):网格上的电荷密度（实空间）
qc(nxv,ny):网格上的电荷密度（复空间）

we:通过电势算的电场能量
eke：电子动能
eki：粒子动能
wt：系统中的总能量
fx：电场在x方向的分量
fy：电场在y方向的分量
wx：x方向上的电场能量
wy：y方向上的电场能量

验证数值不稳定性

网格自加热效应验证

束流不稳定性结果（附MATLAB代码）

clc;clear all;load D:\Fortran\shuliu\ee.dat;
loop=15;Cxy=256;qq=zeros(Cxy,Cxy,loop);
ex=zeros(Cxy,Cxy,loop);ey=zeros(Cxy,Cxy,loop);
for i=1:loop
    for j=1:Cxy
        for k=1:Cxy
            temp=Cxy*(j-1)+k+Cxy*Cxy*(i-1);qq(j,k,i)=ee(temp,3);
            ex(j,k,i)=ee(temp,4);ey(j,k,i)=ee(temp,5);
        end
    end
end
x=1:Cxy;y=1:Cxy;[X,Y]=meshgrid(x,y)
figure(1)
for i=1:loop
     subplot(5,3,i);contour(X,Y,qq(:,:,i))
end
figure(2)
for i=1:loop
     subplot(5,3,i);contour(X,Y,ex(:,:,i))
end
figure(3)
for i=1:loop
     subplot(5,3,i);contour(X,Y,ey(:,:,i))
end

附：从粒子到网格的粒子云分室法（附代码）

例子：网格50*50，网格距为1，每个网格里有均匀分布的100个粒子，粒子电量为1，使用粒子云分室法计算格点的电荷量。

结果图

MATLAB程序

function [q]=electron_density()

q=zeros(51,51);

for i=1:50

for j=1:50

for m=1:10

for n=1:10

q(i,j)=q(i,j)+(11-m)*(11-n)/(11*11);

q(i+1,j)=q(i+1,j)+m*(11-n)/(11*11);

q(i,j+1)=q(i,j+1)+(11-m)*n/(11*11);

q(i+1,j+1)=q(i+1,j+1)+m*n/(11*11);

end

end

end

end

raw=zeros(1,51);column=zeros(52,1)

q_raw=[q;raw];q_column=[q_raw column]

figure(1);pcolor(q_column);colorbar;

end

​教学视频请自行获取验证码下载^_^