雷电放电数值模拟与主动防护 本书特色
魏光辉、万浩江、潘晓东编著的《雷电放电数值模拟与主动防护》系统地阐述了雷电先导放电的数值模拟和直击雷防护方法。重点阐述了雷暴云的荷电模型及其量子反演、雷电先导放电的分形模拟方法、局域屏蔽主动式直击雷防护方法和直击雷防护装置防护效能的数值评估方法。
全书共分7章。第1章、第2章讲述雷暴云起电、荷电的基础知识，并着重介绍基于地面电场监测数据的雷云荷电模型量子反演方法；第3章讲述闪电现象及其物理特性；第4章讲述雷电先导放电的三维数值模拟方法；第5章、第6章讲述直击雷防护方法，特别是基于静电场屏蔽与对消原理的主动防雷方法；第7章讲述直击雷防护装置的防护效能评估方法。
《雷电放电数值模拟与主动防护》全面介绍了作者在雷电放电数值模拟与主动防护领域的*新研究进展，可为雷电防护技术研究人员提供相关研究方法和基础理论，也可作为雷电防护方面的研究生专业教材和相关专业科研人员的技术参考书。
雷电放电数值模拟与主动防护 目录
前言
第1章 雷暴云
1.1 大气电学基础
1.1.1 晴天大气电场
1.1.2 云雾、雷电与降水的电场特征
1.1.3 全球电路概念
1.2 雷暴云的发展与分类
1.2.1 雷暴的形成与发展
1.2.2 雷暴云的分类
1.3 雷暴云的起电机制
1.3.1 雷暴云起电机制的评判依据
1.3.2 感应起电机制
1.3.3 温差起电机制
1.3.4 破碎起电机制
1.3.5 对流起电机制
第2章 雷云荷电模型及其结构参数反演
2.1 经典偶极子类模型
2.1.1 偶极子模型
2.1.2 正偶极／三极模型
2.1.3 关于云顶屏蔽层的讨论
2.2 带电圆盘模型
2.3 雷云元线性加权模型
2.4 基于量子形态滤波器的地面电场监测数据降噪预处理
2.4.1 量子信息学相关概念
2.4.2 数学形态学基本原理
2.4.3 量子形态滤波器
2.4.4 仿真测试
2.4.5 雷云地面电场监测信号降噪
2.5 雷云荷电模型的量子反演
2.5.1 反演模型
2.5.2 量子反演算法
2.5.3 反演实验
第3章 闪电现象
3.1 云体击穿机制
3.1.1 长间隙放电理论
3.1.2 尖端放电机制
3.1.3 逃逸击穿机制
3.1.4 关于击穿相变的讨论
3.2 闪电的分类
3.2.1 按照闪电的表现形状分类
3.2.2 按照闪电的空间位置分类
3.3 地闪的物理特征
3.3.1 地闪的结构
3.3.2 下行负地闪过程
3.3.3 其他类型地闪的一些特性
3.4 下行梯级先导的通道特性
3.4.1 梯级先导通道的轴向电场
3.4.2 梯级先导通道内的电荷分布
第4章 雷电先导放电的数值模拟
4.1 分形
4.1.1 自相似性和标度不变性
4.1.2 分形维数
4.1.3 分形维数的计算
4.1.4 雷电放电图像的分形特征
4.2 基于分形理论的雷电先导放电三维数值模拟方法
4.2.1 空间电势分布的计算
4.2.2 电介质击穿模型及其改进
4.2.3 地闪先导放电数值模拟算法的流程
4.2.4 关于分形边界上dirichlet问题的讨论
4.2.5 数值模拟实验
4.3 介质击穿模型参数对分形模拟结果的影响
4.3.1 模拟结果的评价参数
4.3.2 概率指数对模拟结果的影响
4.3.3 通道内电场对模拟结果的影响
4.3.4 电场击穿阈值对模拟结果的影响
第5章 直击雷防护方法概述
5.1 基于引雷思想的直击雷防护方法
5.1.1 传统避雷针系统
5.1.2 提前流光发射装置
5.1.3 人工引雷技术
5.2 基于消雷思想的直击雷防护方法
5.2.1 地面消雷器
5.2.2 云中消雷
5.3 基于主动防雷思想的直击雷防护方法
第6章 局域屏蔽防雷击方法
6.1 局域屏蔽防雷击的基本思想
6.1.1 雷击点的选择性
6.1.2 静电场屏蔽与对消
6.2 局域屏蔽防雷击系统的构成
6.2.1 防护系统的构成
6.2.2 雷电电场实时监测设备
6.2.3 双极性直流高压电源
6.3 局域屏蔽防雷击系统的工作流程
6.3.1 防护系统的工作流程设计
6.3.2 防护系统工作流程的可靠性检验
6.4 有源防护装置及其结构优化设计
6.4.1 有源防护装置的工作状态分析
6.4.2 防护电极静电场分析的有限元算法
6.4.3 防护电极形状对附近电场的影响
6.4.4 有源防护装置结构配置的优化方法
第7章 直击雷防护装置防护效能评估方法
7.1 传统的直击雷防护装置防护效能评估方法
7.1.1 标准中单根避雷针（线）保护范围的计算方法
7.1.2 野外人工引雷实验
7.1.3 实验室缩比模型实验
7.2 直击雷防护装置防护效能数值评估方法
7.2.1 评估区域的建模方法
7.2.2 试验设置与雷击点的确定原则
7.2.3 评估算法的流程
7.3 单根避雷针系统的数值评估试验
7.3.1 接闪概率指数的标定
7.3.2 评估试验的雷电背景环境
7.3.3 数值评估结果及讨论
7.4 局域屏蔽防雷击系统的数值评估试验
7.4.1 局域屏蔽防雷击系统的评估试验设置
7.4.2 数值评估结果及讨论
7.4.3 有源防护装置的改进措施
参考文献
雷电放电数值模拟与主动防护 作者简介
魏光辉，男，1964年11月生于河北省宁晋县，1987年7月毕业于南开大学电子科学系，获理学硕士学位。现为军械工程学院电磁环境效应重点实验室主任，教授，博士生导师。主要从事电磁环境模拟与测试技术、电磁环境效应试验与防护技术方面的研究工作。先后获国家科技进步一、二等奖各1项，国家发明专利8项。先后荣获中国青年科技奖、中国科协“求是”奖和总装备部科技创新贡献奖，是军队科技领军人才培养对象、教育部高等学校（电子信息类专业）教学指导委员会委员。
