The capability to model the nonlinear magnetohydrodynamic (MHD) evolution of stellarator plasmas is developed by extending the M3D-C1 code to allow non-axisymmetric domain geometry. We introduce a set of logical coordinates, in which the computational domain is axisymmetric, to utilize the existing finite-element framework of M3D-C1. A C1 coordinate mapping connects the logical domain to the non-axisymmetric physical domain, where we use the M3D-C1 extended MHD models essentially without modifications. We present several numerical verifications on the implementation of this approach, including simulations of the heating, destabilization, and equilibration of a stellarator plasma with strongly anisotropic thermal conductivity, and of the relaxation of stellarator equilibria to integrable and non-integrable magnetic field configurations in realistic geometries.
恒星状器プラズマの非線形磁気流体力学（MHD）進化をモデル化する能力は、M3D-C1コードを非軸対称領域形状に対応できるよう拡張することによって開発される。我々は、計算領域が軸対称となる一組の論理座標を導入し、M3D-C1の既存の有限要素フレームワークを利用する。C1座標写像は、論理領域を非軸対称の物理領域に接続し、そこではM3D-C1拡張MHDモデルを本質的に修正なしで使用する。我々は、このアプローチの実装に関するいくつかの数値的検証を提示する。これには、強異方性熱伝導率を有する恒星状器プラズマの加熱、非安定化、および平衡化のシミュレーション、ならびに現実的な幾何形状における可積分および非可積分磁場配列への恒星状器平衡の緩和のシミュレーションが含まれる。