c++ - C++ |等 ionic 物理的单元内粒子模拟-标准网格上的泊松方程求解器

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我正在为我前面的任务构建自己的过程集，但是我目前仍停留在3D泊松方程中，无法解决由带电粒子运动产生的电势和磁场。

简而言之，“粒子进入细胞”包含4个核心过程：


运动粒子的积分（根据洛伦兹方程），
电荷密度向网格节点的分布（以及磁场的电流密度），
泊松方程的求解，以计算网格节点处的电势和电场/磁场，
电场/磁场向粒子的分布。


并且循环重复。我能够执行步骤（1），（2）和（4），但不能执行泊松部分。我正在按照Boris方案对粒子进行积分，将栅格简单地构造为 cell[i][j][k]，尺寸为K xL x M，并且分配过程有些棘手，但毕竟不是很困难。

但是，令我大吃一惊的是，我找不到任何合适的库可以通过有限差分法（FDM）解决3D泊松方程。我开始认为我必须编写自己的求解器，但是求解偏微分方程本身就是一门科学，而且我被告知不要尝试这种解决方案，因为如果我做的不正确，结果可能会不稳定。 FFT可能也是一种解决方案，但即使边界条件不是周期性的，我也需要能够工作的方法。

我的问题是：

您是否知道任何适用于C ++的库，它将采用Poisson方程的右侧并计算出产生的电势？计算必须通过FDM完成。同样，泊松方程的右手边实际上是指K x L x M点的整个网格，该网格是在有限的差异上积分的-网格的边缘。

编写自己的泊松方程求解器难吗？您推荐什么算法？

您知道其他解决方案吗？免费软件，写得很好的论文或文档，论文论文等等。

预先谢谢您，由于我无法继续工作，这对我来说是一个非常严重的问题。

最佳答案

您可以尝试使用libmesh或deal ii之类的库。他们是为这类问题而准备的...

关于c++ - C++ |等 ionic 物理的单元内粒子模拟-标准网格上的泊松方程求解器，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/25127631/

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您可以尝试使用libmesh或deal ii之类的库。他们是为这类问题而准备的...