电机二维磁场有限元分析的前处理

介绍一种电机二维磁场有限元自动网格剖分方法。该方法能适用于电机多媒体和媒质交界线曲折多变的情况，特别是能满足带周期性条件的磁场区域的电动网格剖分要求，磁场区域首先划分成若干子域，子域形状允许是带凹角的曲边多边形。子域网格剖分时，通过设备子域轮廓线上的节点数和节点间距的几何级差，实现任意要求的网格疏密分布。     

一种三维网格全自动生成的新方法

本文给出了三维网格全自动生成的新方法。该方法将以往用八叉树法剖分三维空间所采用的立方体根节点＾「２」,改为以正四面体作为根节点,利用八叉树分割空间的原理以及将覆盖在实体边界上的网格进行移点归位的处理,全自动生成任意单媒质、单连通区域三维有限元分析中的四面体网格;在此基础上,提出将移动实体边界单元节点的过程,用于实现任意多媒质、多连通区域三维网格的全自动生成。     

任意加密和变化角度的有限元剖分算法在电励磁双凸极电机上的应用

针对电动车用双凸极永磁电机运用有限元法进行计算时对各个点磁场的特殊要求,采用改进的三角网自动生成算法,使其能对各个区域的三角形的疏密和角度变化灵活的进行控制。通过剖分实例显示,该方法能生成高质量的网格,适应能力强,它已成功的应用于车用外转子双凸极永磁电机的有限元计算,并取得了良好的效果。     

2DFE—通用二维磁场有限元分析计算软件包

1 前言本文所介绍的是通用二维稳态磁场有限元分析计算软件包,简称2DFE。对于一个给定的求解区域,有限元法计算的精度主要取决于网格单元的数目,也与网格单元的几何形状及疏密分布的合理性有关。为得到令人满意的计算精度,对求解区域必须剖分足够多的网格单元,这一点对于几何结构简单的求解对象是容易做到的,而象电机等几何结构错综复杂的求解对象,计算前的网格剖分和数据处理的工作量往往很大,需借助计算机自动进行。2DFE较好解决这个问题。 2DFE适用于各类电机、电器和电磁装置的稳定磁场的分析计算。它既是设计和优化上述各类新产品的有力工具,又是改进和评估老产品的实用工具。 2DFE主要由三个程序库组成:①网格自动     

永磁同步潜油电机磁场数值分析

永磁同步潜油电机磁场的场域复杂，介质种类较多，磁场饱和及磁密变化大的区域也多，这就使需要剖分的单元数增多，加大了剖分工作量，同时也不利于自动剖分和磁场的数值计算。本文在采用有限元法求解电机磁场时，针对上述问题提出了一些行之有效的处理方法，经实际运行证明简便可行。     

改进的Delaunay剖分在电励磁双凸极电机上的应用

针对电动车用电励磁双凸极电机运用有限元法进行计算时对各个点的磁场的特殊要求,基于Delaunay算法,采用改进的三角网自动生成算法,使其能对各个区域的三角形的疏密和角度变化灵活的进行控制。通过剖分实例显示,该方法能生成高质量的网格,适应能力强,已成功地应用于车用外转子电励磁双凸极电机的有限元计算,并取得了良好的效果。     

任意加密和变化角度的有限元剖分算法在外转子双凸极永磁电机上的应用

针对电动车用双凸极永磁电机运用有限元法进行计算时对各个点的磁场的特殊要求,采用改进的三角网自动生成算法,使其能对各个区域的三角形的疏密和角度变化灵活的进行控制。通过剖分实例显示,该方法能生成高质量的网格,适应能力强,它已成功的应用于车用外转子双凸极永磁电机的有限元计算,并取得了良好的效果。     

一种参数化网格剖分方法及其在电机优化设计中的应用

提出了一种适用于电机优化设计的参数化网格剖分方法。该方法将所有剖分节点坐标表示为一组几何参数的线性函数,当电机的几何尺寸变化时不需要网格重新剖分,能显著减少有限元(finite element method,FEM)预处理时间,并通过自适应网格剖分方法和交换对角线技术提高网格单元质量。对电机的参数化网格剖分模型进行FEM计算,利用表面响应法对FEM计算的结果进行处理,构建电机的优化模型,再利用粒子群优化算法寻求优化模型的最优解,得到电机的最优结构参数。将该方法应用于电机优化设计的两个实例,验证了其有效性。     

有限元网格“连环法”计算机剖分

根据有限元网格各相邻单元之间相互依存的关系,提出了“连环法”网格剖分方法。该方法计算公式简单,计算工作量极小,能快速简便地对求解区域进行剖分并产生剖分数据。以二维电机电磁场为例,详述了该方法,并给出了剖分实例。     

变频调速异步电机场路分析中的动态网格剖分

本文针对变频调速异步电机场路计算中，动态网格剖分的困难性，通过几种常用有限元剖分方法的比较，变形和简化了前推-Delaunay网格剖分算法，根据异步电机的结构特点衍生出了一种可以适用于变频调速电机设计与分析的新的动态网格剖分算法。该算法就是把要剖分的区域划分成几个带状小区域，根据距离最短原则生成网格。并且编程实现了有限元剖分模块。该方法与经典的ANSYS软件剖分进行了比较：有效剖分节点数、单元数，以及所占用的计算机CPU时间、内存，都远远小于ANSYS软件的剖分结果。从而证明了该方法的有效性。     

基于双标量位与等参元三维静磁场计算及数据前后处理

本文在双标量位法计算三维恒定磁场的理论基础上,引入等参元有限元法。在对两种位建立起来的场方程离散处理过程中,把对应于直角坐标系中的实际单元变换到局部坐标系中的标准单元处理,从而推导出适应场域边界较为复杂的20节点和8节点六面体有限元离散公式,据此编制了易于通用化的计算程序。本文采用与六面体等参元有限元计算完全配套的数据前后处理技术,包括有限元网格自动剖分;全域或局部(分材料区域)网格显示检查;能量、电磁力计算;全标量位域位线显示;场强显示。使上述计算方法便于在工程设计中应用。     

多相无刷直流机电感参数的数值分析

应用二维有限元法计算了多相无刷直流机的电感曲线,它是无刷直流机及其系统仿真分析的基础。该电机为奇数组、分数槽绕组,磁极为不对称斜气隙,用有限元计算时,需要进行全域剖分,为此首先分析导致自动剖分失败的关键问题,解决了任意平面域三角元自动剖分,然后解决了电机转动时任意时刻自动剖分,即动态自动剖分。通过有限元计算得到电感参数曲线,对激磁绕组电感计算值和实验值进行了比较,两者吻合。     

一个任意平面区域的三角元自动剖分法

本文给出了一个任意平面区域的三角单元自动剖分法,该方法对于凸域和具有复杂形状边界的平面区域均有很好的适应性。     

A full-vectorial pseudospectral modal analysis of dielectric optical waveguides with stepped refractive index profiles

A new full-vectorial mode solver based on the pseudospectral method for computing dielectric optical waveguides is proposed. The subdomains with homogeneous refractive indexes are connected with imposing the continuities of E/sub z/ and H/sub z/ at the dielectric interfaces, and thus the coupled equations in terms of the transverse magnetic field components H/sub x/ and H/sub y/ are formulated. The optical fields are expanded by a suitable set of orthogonal basis functions, such as Laguerre-Gauss (LG) functions or Chebyshev polynomials. Furthermore, the a priori determination of the scaling factor in LG functions is introduced by means of the effective index method in order to considerably reduce the extra computational time by lengthy trial and errors used by others. Results calculated by the proposed full-vectorial scheme for dispersion characteristics of rectangular channel and rib waveguides having piecewise uniform refractive indexes, even though a coarse mesh used, show good agreement with previously published data based on other rigorous numerical methods.     

电磁场计算中的无网格局部Petrov-Galerkin方法

无网格局部Petrov—Galerkin方法(MLPG)建立在局部积分弱形式的基础之上,不依赖于背景网格,而只是在所考虑点的局部区域及其边界上积分,灵活方便,有利于并行计算的实现,且容易推广到非线性与非均匀介质的问题。将此方法引入电磁场计算,并且详细探讨了局部域上的积分策略,给出了一种较为简便且精确的积分方案。数值试验结果表明,MLPG方法是计算电磁场一种有效可靠的算法,计算结果优于一般高斯积分。     

A study of mesh deformation methods for magnetic field analysis

In this paper, we describe a study of mesh deformation methods for magnetic field analysis. We propose an efficient method that is a combination of two conventional mesh deformation methods. We numerically estimate the basic performance of the proposed method and conventional methods using three‐dimensional mesh models for magnetic field analysis. We highlight the advantages of the proposed method with respect to its robustness and computational cost. © 2011 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

三维涡流场有限元网格全自动生成的新方法

介绍了一种用于计算大型变压器涡流场的三维有限元网格全自动生成的新方法,提出了将移动实体边界单元节点过程,用于实现任意多媒质、多连通区域三维网络的全自动生成,并给出了实例。     

图形交互式有限元剖分前处理方法及实现

本文提出了一种既能发挥计算机自动剖分的高效性，又溶入人工剖分的准确灵活性的图形交互式有限元剖分前处理方法，为实现该方法，笔者采用扫描线节点生成法和一种特殊的单元生成方法，介绍了用于存取各种信息的数据库结构及该方法在处理多种介质混合场域时的应用。     

电磁场有限元计算后验误差估计与自适应新方法

本文提出了一种电磁场有限元计算后验误差估计和自适应新方法，深入研究了电磁场有限元后验误差估计中误差模的选择和不同材料区域交界面切的不连续性的处理等问题，给出了一种网格自适应生成控制参数的计算方法，通过与作者提出的全自动自适应网格生成算法相结合，对一些二维电磁场问题，实现了全自动自适应有限元分析。文中给出的一些实例计算结果表明了本文方法及相应软件的具体性能。     

水轮机转轮叶片的数据拟合研究与工程应用

本文介绍一种用于水轮机转轮叶片的曲面拟合方法——B样条空间曲面拟合法,用该方法编制了叶片的曲面拟合及水轮机转轮的流场、强度、振动等问题的有限元分析网格的形成程序。最后给出了某电站转轮叶片的有限元分析网格的图形。