轴对称涡流场的新型等效源法

本文把轴对称静态场中的新型等效源法推广到轴对称涡流场中,提出了轴对称涡流场的新型等效源法,该法中等效源的位置和个数可给以确定,由它产生的场分布可用级数表示,克服了以前等效源法中等效源的位置和个数只能凭经验决定的缺点。实例计算表明,本方法编程简单、精度高,而且所求的未知数少、计算速度快     

新型等效源——有限元耦合法解轴对称静磁场

提出了新型等效源法与有限元法的一种新耦合算法。该算法可使新型等效源法和有限元法在矩形边上进行耦合 ,发挥了各自优点 ,特别适合于求解无界区域的各类问题。用耦合法计算了一轴对称非线性磁场模型 ,与有限元法相比 ,耦合法将会减少未知数的个数 ,提高计算效率。     

新型等效源法的理论分析及其应用

将等效原理和分离变量法结合,提出了求解电磁场的新型等效源法。该方法的通解形式为无穷级数,在该方法中有确定等效源位置的具体方法和原则,这些方法和原则完全适用于模拟电荷法及广义多级技术,并使它们从经验的约束中解脱出来,从与模拟电荷对闭合场计算结果的比较中可明显看出新型等效源具有许多优点。     

一种新型直线旋转永磁作动器的分析与实验

现有的直线旋转作动器多采用直线作动器和旋转电机组合构成,结构复杂、控制精度差.该文提出了一种能实现独立或同时产生直线和旋转运动的新型直线旋转永磁作动器.分析了该作动器的结构特点和运行原理,建立了该作动器的圆弧直线等效磁路模型,推导出了旋转转矩和直线力的计算表达式.采用三维有限元方法分析了空载磁场分布,验证了磁路模型中定子永磁磁通的计算结果.最后,在所设计的样机上进行了原理性的验证,等效磁路法和有限元分析结果与实验数据吻合较好,表明等效磁路模型的计算精度能够满足工程设计分析的要求,所提新型LRPMA具有可行性.     

轴对称涡流场的新型等新源法

本文把轴对称静态场中的新型等效源法推广到轴对称涡流中,提出了轴对称涡流场的新型等铲源法,该法中等效源的位置和个数可给以确定,由它产生的场分布可用级数表示,克服了以前等效源法中效源的位置和个数只能凭经验决定的缺点。     

大型三相电力变压器相间三维稳态电场有限元分析

本文把边界电场约束方程法发展用于三维电场的数值分析。采用20个节点六面体的等参元,对大型三相电力变压器相间三维稳态电场进行了有限元分析,获得了任意时刻的边界场强和空间电场分布。并详细描述了具有对称结构的非对称场分布的稳态电场的分析方法     

新型等效源法求解二维非线性静磁场

提出用新型等效源法求解非线性静磁场问题。把二维静磁场方程等效为泊松方程,从而使变μ值的非线性的问题等效成为可变内部磁荷密度分布函数的非线性问题。然后利用新型等效源法迭代求解这一非线性方程,该文中详细给出了这一过程的实施方法和计算公式。由于新型等效源法产生的场量分布可用级数形式表示,因此在求解非线性方程组的迭代过程中只需对磁导率μ进行曲面拟合,与边界元法相比,这将节省内存、减少CPU时间、提高计算效率。最后用实验验证了所提出方法的正确性和有效性,并与边界元法的计算结果进行了比较。     

新型等效源法计算含有铁心的轴对称磁场

提出一种新型等效源法,该法中效源的位置和个数可给以确定,由它产生的场分布可用级数表示,该方法克服了以前等效源的位置和个数只能凭经验决定的缺点,而成为一种科学的计算方法。     

旋转对称结构的三维场有限元法

本文阐述了研究旋转对称结构三维场有限元法的必要性,介绍了曲面等参数单元电场能系数的计算公式。编制的计算程序只需输入少量原始数据,单元剖分及节点编号自动进行。对系数矩阵元素采用压缩存贮及新增非零元素最少技术,大大压缩了数据存贮容量。计算程序已用于复合法,以求解三维静电场问题.     

可视化在等效源法中的应用

首次在解的三维图形和等位线图形显示的基础上研究等效源的数目、位置安排和阶数取值对解的影响。给出了确定圆形等效源的数目及位置安排的原则，当圆形等效源的数目及位置安排已确定时，各等效源的阶数分别存在着一个各不相同的取值范围，在该范围内适当调整等效源的阶数会使解的误差减少；在该范围外的阶数取值将使解的场形畸变，通过解的图形显示来判断其场形状态，直观且准确。综合应用可视化技术和场域边界校验点上的误差大小来选择等效源（包括其数目、位置及阶数等），确保应用等效源法求解恒定电（磁）场时求解结果的可靠性，极大提高了计算的精确性和工作效率。     

基于三维等效磁网络法计算混合励磁爪极发电机负载特性

用三维等效磁网络方法计算了一台新型混合励磁爪极发电机负载特性.传统的电路法和磁路法不适合求解此类发电机电磁场.等效磁网络方法计算时间短且计算精度较高,在给出新型结构发电机三维等效磁网络模型的基础上,进一步通过计算得到混合励磁爪极发电机负载特性,最后给出输出电流优化结果.与有限元计算结果的一致性验证了计算结果的有效性,对混合励磁发电机的优化设计具有一定的理论参考价值.     

单标量磁位法在静态磁场数值计算中的应用

本文运用经典的磁荷理论，修正了简化标量位法的物理内涵，并在新的基点上建立了单标量磁位法在静态磁场数值计算中的有限元数学模型；然后分别以二维平行平面磁场和轴对称磁场 典型问题为算例，给出验证。计算结果表明，基于有限元的单标量磁位法是应用于静态磁场数值分析的理想方法。     

大型同步发电机定子主绝缘结构优化热性能分析

大型同步发电机的绝缘减薄问题是对发电机进行研究的一个重要方面,本文着重研究了由于主绝缘的减薄所导致的股线涡流损耗的变化;采用有限体积法对定子径向沟内的流体场进行了数值计算,得出径向通风沟内不同位置处的流体速度,并由此计算出表面散热系数.此外建立了定子三维温度场的数学模型和物理模型,采用有限元法对定子三维温度场进行了数值计算,将求解结果和试验值进行了比较.最终讨论了由于绝缘减薄对发电机定子三维温度场造成的影响.     

等效源阶数取值的优化选择

讨论应用等效源方法(包括圆形和矩形一圆形等效源)求解二维恒定电场边值问题时，等效源的类型、圆形等效源的设置原则(包括数目和具体位置安排)及等效源阶数取值的选择问题。给出了等效源阶数取值优化选择的一种可行方法：在等效源的类型和圆形等效源设置已确定时，先借助于可视化技术来确定各个等效源阶数的较佳取值范围；再将较佳取值范围内的阶数取值作为循环变量进行循环求解计算；最后应用解的图形显示对计算结果进行筛选，即可获得阶数的最佳取值以及场的最优解，提高了解题效率和计算精度。     

An electric field model for prediction of somatosensory (S1) cortical field potentials induced by ventral posterior lateral (VPL) thalamic microstimulation

Microstimulation (MiSt) is used experimentally and clinically to activate localized populations of neural elements. However, it is difficult to predict-and subsequently control-neural responses to simultaneous current injection through multiple electrodes in an array. This is due to the unknown locations of neuronal elements in the extracellular medium that are excited by the superposition of multiple parallel current sources. We, therefore, propose a model that maps the computed electric field in the 3-D space surrounding the stimulating electrodes in one brain region to the local field potential (LFP) fluctuations evoked in a downstream region. Our model is trained with the recorded LFP waveforms in the primary somatosensory cortex (S1) resulting from MiSt applied in multiple electrode configurations in the ventral posterolateral nucleus (VPL) of the quiet awake rat. We then predict the cortical responses to MiSt in "novel" electrode configurations, a result that suggests that this technique could aid in the design of spatially optimized MiSt patterns through a multielectrode array.     

基于三维磁场仿真分析的含永磁继电器等效磁路模型的建立

具有非线性B-H特性曲线永磁体的等效是影响含永磁继电器等效磁路计算准确度的重要因素之一.首先通过有限元软件对永磁进行三维磁场仿真分析,获得永磁各截面磁感应强度分布曲线,根据曲线特点对永磁进行分段等效,给出各段永磁等效磁动势的求解方法.在此基础上,针对某型号含永磁继电器磁系统的具体结构,建立其等效磁路模型,计算继电器的吸...     

基于圆环坐标系的三维静电场曲边三角形边界元方法

针对高压电力设备中常见的圆环电极表面电场强度的计算问题,提出了圆环面曲边三角形边界元方法。在该方法中,单元积分严格在圆环表面上进行,求解函数在圆环面曲边三角形单元上沿圆环坐标线性插值,边界单元的外法线方向严格取为圆环面的外法线方向。算例计算结果表明,与直边三角形边界元相比,在网格剖分节点分布相同的情况下,圆环面曲边三角形边界元计算精度显著提高;在计算精度要求相同的情况下,采用圆环面曲边三角形边界元计算,节点数可以大幅度减少,从而对计算机内存需求明显减少,总体计算时间也相应减少。     

具有公共联接定子铁心的横向磁场永磁电机二维场模型及磁场分析

介绍一种新型具有公共联接铁心的横向磁场永磁电机的定子组成及其结构特点,主要讨论了采用传统基于单元极三维等效磁网络法进行这种特殊结构形式电机磁场分析的局限性和存在的问题;进而建立了相应的二维场物理模型,并进行了有限元计算,重点分析了公共联接铁心所造成的极间磁路耦合及其对绕组磁链和感应电动势等所产生的影响.样机试验证明了上述分析的正确性.