Инд. авторы:	Снытникова Т.В., Дудникова Г.И., Вшивков В.А.
Заглавие:	Модификация метода частиц в ячейках с использованием адаптивных масс: взаимодействие лазерного импульса с плазмой
Библ. ссылка:	Снытникова Т.В., Дудникова Г.И., Вшивков В.А. Модификация метода частиц в ячейках с использованием адаптивных масс: взаимодействие лазерного импульса с плазмой // Вычислительные методы и программирование: новые вычислительные технологии. - 2013. - Т.14. - № 1. - С.348-356. - EISSN 1726-3522.
Внешние системы:	РИНЦ: 21014486;
Реферат:	rus: Предложена модификация метода частиц в ячейках с адаптивными массами, которая позволяет динамически изменять число частиц в ячейке, не нарушая законы сохранения. В областях низкой плотности масса (заряд) модельных частиц уменьшается за счет увеличения числа частиц. В областях высокой плотности масса (заряд) модельных частиц увеличивается. Таким перераспределением удается уменьшить уровень счетных шумов в областях пониженной плотности при сравнительно небольшом увеличении общего числа частиц. Работа выполнена при поддержке РФФИ (проекты 11-01-00178, 11-01-00249, 12-01-00234 и 12-07-00065). eng: A modification of the PIC method with adaptive mass is proposed. This modification allows one to change the particle number dynamically without breaking the conservation laws. The mass and charge of model particles decrease with an increase of their number in low density domains, whereas the mass and charge increase in high density domains. Such a redistribution allows one to reduce the noise in low density domains using a relatively small number of model particles. The work was supported by the Russian Foundation for Basic Research (projects 11-01-00178, 11-01-00249, 12-01-00234, and 12-07-00065).
Ключевые слова:	Maxwell equations; Vlasov equation; PIC method; динамическое изменение числа частиц; уравнения Максвелла; уравнение Власова; метод частиц в ячейках; dynamical change of particle number;
Издано:	2013
Физ. характеристика:	с.348-356
Цитирование:	1. {Харлоу Ф.Х.} Численный метод ``частиц-в-ячейках`` для задач гидродинамики // Вычислительные методы в гидродинамике / Под ред. С.С. Григоряна и Ю.Д. Шмыглевского. М.: Мир, 1967. %383 с. 2. {Яненко Н.Н., Анучина Н.Н., Петренко В.Е., Шокин Ю.И.} О методах расчета задач газовой динамики с большими деформациями // Числ. мет. мех. спл. среды. 1970. Т. 1. 40-62. 3. {Березин Ю.А., Вшивков В.А.} Метод частиц в динамике разреженной плазмы. Новосибирск: Наука, 1980. %94 с. 4. {Бэдсел Ч., Ленгдон А.} Физика плазмы и численное моделирование. М.: Энергоатомиздат, 1989. 5. {Григорьев Ю.Н., Вшивков В.А., Федорук М.П.} Численное моделирование методами частиц-в-ячейках. М.: Изд-во СО РАН, 2005. 6. {Боронина М.А., Вшивков В.А., Левичев Е.Б., Никитин С.А., Снытников В.Н.} Алгоритм для трехмерного моделирования ультрарелятивистских пучков // Вычислительные методы и программирование. 2007. Т. 8, № 2. 203-210. 7. {Вшивков В.А., Снытников А.В.} Построение эффективного параллельного метода решения уравнения Пуассона для моделирования эволюции протопланетного диска // Вычислительные методы и программирование. 2009. Т. 10, № 1. 105-111. 8. {Вшивков В.А., Терехов А.В.} О самодействии в методе частиц в ячейках // Вычислительные методы и программирование. 2008. Т. 9, № 1. 52-61. 9. {Хокни Р., Иствуд Дж.} Численное моделирование методом частиц. М.: Мир, 1987. %638 с. 10. {Вшивков В.А., Лазарева Г.Г., Снытников А.В.} Адаптивное изменение массы модельных частиц при моделировании тлеющего ВЧ-разряда в силановой плазме // Вычислительные технологии. 2008. Т. 13, № 1. 22-30. 11. {Берендеев Е.А., Иванов А.В., Лазарева Г.Г., Снытников А.В.} Моделирование на суперЭВМ динамики плазменных электронов в ловушке с инверсными магнитными пробками и мультипольными магнитными стенками // Вычислительные методы и программирование. 2013. Т. 14. 149-154. 12. {Hong W., House D.H., Keyser J.} Adaptive particles for incompressible fluid simulation // Visual Computer. 2008. Т. 24. 535-543. 13. {Lapenta G., Brackbill J.U.} Dynamic and selective control of the number of particles in kinetic plasma simulations // J. of Computational Physics. 1994. Т. 115. 213-227. 14. {Lapenta G.} Automatic adaptive multi-dimensional particle in cell // Advanced Methods for Space Simulations. Tokyo: TERRAPUB, 2007. 61-76. 15. {Welch D.R., Genoni T.C., Clark R.E., Rose D.V.} Adaptive particle management in a particle-in-cell code // J. of Computational Physics. 2007. Т. 227. 143-155. 16. {Snytnikova T.V.} Particle-in-cell method with adaptive mass // Bull. Novosibirsk Comp. Center. Ser. Numerical Analysis. 2009. Т. 14. 81-93. 17. {Snytnikova T.V.} Threshold functions for inserting or deleting particles in the PIC method with adaptive mass // Bull. Novosibirsk Comp. Center. Ser. Numerical Analysis. 2011. Т. 15. 73-84.