用不等距有限差分法及有限元法计算电机的温度场

采用不等距有限差分法及有限元法，根据电机的导线及槽形的实际尺寸划分网格，把节点尽可能地放在网格的中心，能更接近真实情况，并可减少节点数。使用FORTRAN语言编程，简单易行地得出了电机各节点的温升分布。     

永磁电机电磁场的边界元方法

本文采用边界元方法对永磁电机电磁场进行了分析。本文对电磁场问题边界积分方程的建立,边界积分方程的离散和多种材料时边界元方法的处理及开域电磁场计算方面的应用进行了深入的研究。本文拓展了永磁电机电磁场的研究思路,把边界元方法引入永磁电机电磁场计算的实践,具有一定的意义和较高的实用价值。     

电机电磁场的有限公式计算技术

有限公式方法是一种新型的基于全局变量的电磁场数值计算方法,该文针对工程中电机几何结构复杂的特点,研究了运用有限公式法计算电机内电磁场时的若干技术问题。提出了一个新的当网格单元形状为不规则三角形时的计算格式,避免了对大型矩阵的求逆运算。首次将全局变量中的源变量定义在原剖分网格上,将全局变量中的形态变量定义在映射剖分网格上,提高了在区域边界不规则的情况下多介质区域中磁场计算精度,和编程效率。该文还首次系统地介绍了有限公式方法中边界条件的处理方法,丰富完善了有限公式方法的理论体系。通过对一台实际电机的电磁场分步以及电气参数计算,并与有限元等方法的计算结果进行对比,验证了方法的可行性与正确性。     

基于有限差分法的电机转轴挠度计算

叙述了使用有限差分法计算电机转轴挠度的方法,并以实例阐述了具体的计算过程.     

提高三维边界元法实用化的有效措施

采取了四个有效措施以促进边界元法的实用化,它们是,提出了一个适应性很强的三维前处理系统;将可视化技术嵌入到分析和优化的软件系统中;采用半解析函数大幅度地降低了数值分析问题中的未知数;提供了一个解高阶非对称满陈方程组的新解法。     

三维有限元静磁场计算中周期边界的一种处理方法

在三维有限元静磁场计算中，提出一种处理周期边界问题的新方法，并导出有限元计算格式，文中将周期边界上节点的矢量位作为非独立变量处理，从而节省了计算机内存，最后，本文对国际电磁场软件测试模型（ＴＥＡＭ问题１３）进行了计算，获得了正确的结果。     

脊位于窄边的单脊波导本征值的有限差分分析

用有限差分理论分析了脊位于窄边的单脊波导本征值问题,给出了脊位于窄边的单脊波导的截止波长和主模带宽等一系列数据。     

Large‐scale magnetic field analysis by the hybrid finite element‐boundary element method combined with the fast multipole method

This paper describes a large‐scale magnetic field analysis by means of the hybrid finite element‐boundary element (FE‐BE) method. The hybrid FE‐BE method is well‐suited for solving open electromagnetic field problems that comprise movement, nonlinear media, and eddy current. In general, however, large memory and computational costs are required due to the dense blocks in the system matrix generated by the BE part of the hybrid formulation. In order to overcome the above difficulties, we introduce the fast multipole method (FMM) to the hybrid FE‐BE formulation developed by ourselves. Furthermore, we propose a novel preconditioning technique suitable for the hybrid FE‐BE method with the FMM. Some numerical results that demonstrate the effectiveness of the proposed approach are also presented. ©2007 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 162(1): 73–80, 2008; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20508     

电磁阀电磁场有限元计算软件

针对电磁阀计算的手工演算程序和基于磁路方法的不足,根据工程需求情况,选择了简单、成熟的二维有限元法,提出了电磁阀的二维电磁场有限元计算模型,为利用已有的计算程序,对外施电压约束采取了迭代计算的处理方法。软件界面采用易于掌握的VB编程,计算结果的后处理则利用了Manab的强大功能。该方法有效地解决了常用的基于磁路方法无法处理涡流场问题,并减少了设计、开发的工作量。     

Analysis of quadruple corner‐cut ridged elliptical waveguide by scaled boundary finite element method

The scaled boundary FEM (SBFEM) is a novel semi‐analytical approach, which combines the advantages of the FEM and BEM with appealing features of its own. In this paper, the method is applied to analyse the quadruple corner‐cut ridged elliptical waveguide. A quarter of the waveguide is adopted and divided into a few subdomains. SBFEM only discretizes the surface boundaries of the subdomains in the sense of FEM, and no discretization of side‐face boundaries is needed, leading to great flexibility in mesh generation with very few nodes. It transforms the governing PDEs to ODEs of the radial parameter by the variational principle. The radial differential equation is then solved fully analytically without adoption of any numerical scheme, which brings out the inherent advantage for solving a singularity problem. Based on the SBFEM governing equation and introducing the dynamic stiffness of waveguide, a generalised eigenvalue equation with respect to cut‐off wave number is formulated by a continued fraction solution without introducing an internal mesh. The numerical example demonstrates the simplicity, excellent computation accuracy and efficiency of the present SBFEM approach. Influences of corner‐cut ridge dimensions on the cut‐off wave numbers of modes are examined in detail. Therefore, these results provide an extension to the existing design data for ridged waveguides and are considered helpful in practical applications. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于有限公式法的水冷永磁同步电机三维温度场分析

有限公式法是一种直接从物理规律出发、借助定义在两嵌套网格几何元素上的全局变量构造离散方程的新型数值计算方法。在建立有限公式法温度场数学模型的基础上,本文讨论了基于映射网格的对流散热边界处理及其编程实现,并给出了有限公式法温度场模块化编程的基本思路。最后,以对一台20k W水冷永磁同步电机三维温度场的分析,研究了冷却水流速、冷却水温与电机温升分布的规律;并以电机温升试验值、同一网格下的有限元法计算值验证了所编制程序计算的准确性、可靠性。     

有限公式电磁场数值计算理论与性能

为了探讨有限公式电磁场数值计算方法的理论框架,研究工程应用中性能指标的准确性和计算效率,围绕有限公式方法使用全局物理变量和与电磁学实验定律直接相联系的特点,论证了有限公式方法的创新性思维.在系统地阐述有限公式方法理论体系的基础上,结合高频场的计算公式,说明了有限公式方法的计算思路,并通过与现有电磁场数值计算方法相对比,分析了有限公式方法的特性与优势.结合散射问题中的高频场与电机内的静态场实例,验证了有限公式方法的主要技术指标.该方法的计算精确度、计算效率则明显优于现有的电磁场数值计算方法,对该方法的深入研究,必将推动电磁场数值计算理论的进一步发展.     

边界元积分法分析椭圆模式和远场特性

近年来各种兼具高品质因子和定向输出的变形微纳谐振腔得到广泛研究,主要是可以用在光电集成的极低阈值激光器中。通过边界元方法计算了从圆到椭圆变形过程即中模场,品质因子以及远场特性的随短半轴变化,模拟结果表明椭圆曲率越大,模式的品质因子逐渐下降,而模场由回音壁模式逐渐向法玻腔模式转化,但是在转变过程中出现因模式耦合效应导致模式品质因子的异常改变,远场出现被调制的现象,该机理为实现定向输出并且高Q值的激光器提供新的设计思路。     

水轮发电机定子三维温度场的有限元计算

建立水轮发电机定子三维温度场计算的数学模型和泛函,用有限元法对水轮发电机定子1／2轴向长度的三维温度场进行求解,得到任意一个截面及沿轴向方向的温度分布曲线。对一台320MW的水轮发电机进行计算。结果表明,定子最高温度值与实测值基本相符。     

水轮发电机转子三维温度场的有限元计算

建立水轮发电机转子三维温度场计算的数学模型,用有限元法对水轮发电机转子1／2轴向长度的三维温度场进行求解,给出任意一个截面的温度分布曲线。对一台320MW的水轮发电机进行了数值计算。结果表明,最高温度值与实测值基本相符。     

有限解析单元法求解运动导体涡流场

使用线性有限元法求解运动导体涡流场,当单元Ｐｅｃｌｅｃ数大于１时数值解产生伪振荡。为克服这一困难,提出一处新的“有限解析单元法”,其基本思想是：在单元内构造满足节点条件 局部解析解或局部近似解析解作为形状函数,使用加权九法建立有限元方程。利用此方法研究了一维和二维运动导体时谐涡流问题,得到了很好的效果,初步验证了该方法的有效性。