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ThinCurr:一种用于大规模导体结构电感耦合电流分析的开源 3D 薄壁电流建模代码

等离子体物理 2025-07-28 v2

摘要

本文介绍了一种新的薄壁电流建模代码 ThinCurr,用于研究 3D 导体结构中感应耦合电流——主要聚焦于电流在线圈、等离子体和磁约束等离子体装置导体结构之间的相互作用。该代码在非结构化三角网格上使用边界有限元方法,以准确捕获装置结构。该新代码作为更广泛的 Open FUSION Toolkit 的一部分,是开源的,旨在通过结合 Python、Fortran 和 C/C++ 组件实现易用性而不牺牲功能和速度。通过对电感矩阵进行层次化低秩压缩,实现大规模模型的可扩展性,而该矩阵本质上是稠密的。通过贪心同调方法自动确定补充单元,进一步支持复杂几何结构的大型模型处理。我们展示了该代码的数值方法的详细描述,并通过与 VALEN 代码和 Ansys 商业分析软件的跨代码比较验证了这些方法的实现。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.14962,
  title  = {ThinCurr: An open-source 3D thin-wall eddy current modeling code for the analysis of large-scale systems of conducting structures},
  author = {Christopher Hansen and Alexander Battey and Anson Braun and Sander Miller and Michael Lagieski and Ian Stewart and Ryan Sweeney and Carlos Paz-Soldan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.14962},
  year   = {2025}
}