二维开域涡流场A位有限元—边界元耦合算法

研究了二维开域涡流场矢量磁位Ａ的有限元－边界元耦合算法：直接耦事法和间接耦合法，给出了上述算法应用于国际电磁场２１＾＃基准问题Ｂ模型的计算结果，为将耦合算法推广到三维涡流场Ａ－φ位计算打下了基础。     

边光滑有限元-边界元耦合法计算二维瞬态涡流场

为了提高二维瞬态涡流场的计算精度与速度,结合边光滑有限元法计算精度高和边界元法占用计算机内存少的优点,提出一种基于边光滑有限元法——边界元法相结合的混合算法(ES-FEM-BEM)来计算二维瞬态涡流场.在相同网格划分密度下,相较于传统的有限元-边界元耦合算法(FEM-BEM)而言,该混合算法具有明显提高计算精度的优点.同时建立了二维脉冲线圈-铝板模型,并对铝板表面的磁场强度进行计算.结果表明:在网格划分密度相同的情况,ES-FEM-BEM的计算结果与测量结果的最大相对误差只有3.4%,而FEM-BEM的计算结果与测量结果的最大相对误差达到31.8%.基于边光滑有限元法和边界元法耦合的混合算法,可为瞬态开域涡流场分析提供重要的参考依据.     

棱边有限元法在涡流场数值计算中的应用

本文讨论了三维瞬态涡流场的数值计算的两种方法：混合有限元－边界积分法（ＦＥＭ—ＢＩＭ）和新Ａ法．在ＦＥＭ—ＢＩＭ法中，以磁场强度Ｈ（用于涡流区）和样标量位（用于非涡流区）用为状态变量，充分利用了ＦＥＭ法和ＢＩＭ的各自优点，同时还采用了棱边单元的离散技术．这样，由于离散区域只限制于涡流区域及其边界，所以和常规有限元法相比，大大减少了未知量．在新Ａ法中，引入了补树的概念，使约束规范变得更为容量处理．本文最后给出了两个计算实例，并对这两种方法所得的结果进行了比较．     

二维散射问题的有限元/边界元方程组求解

应用有限元／边界元混合方法计算复杂结构的二维散射问题。有限元处理虚拟边界内部区域,边界元引入辐射条件。采用内视法求解有限元／边界元方程组,减轻了边界元满阵带来的不利影响。文中给出了一般情况下ＴＥ、ＴＭ 波的求解公式,算例结果与公开文献一致。     

大电流母排三维涡流场-温度场耦合分析

利用有限元方法建立大电流开关柜母排的三维涡流场——温度场耦合分析模型,计算三维涡流场,得到磁感应强度和焦耳损耗的大小及分布规律;将焦耳热作为热源,通过顺序耦合方式计算出母排的温度场分布情况.实验结果验证了计算模型的准确性.在此基础上深入探讨不同工作电流对母排产生的温度场的变化规律,对设计大电流开关柜有参考价值.     

边界元～有限元耦合法计算应力强度因子

本文用边界元(BEM)和有限元(FEM)直接局部耦合技术把文献〔2〕中的奇异准协调元SQCE与BEM相耦合来计算应力强度因子。在裂纹尖端用很少几个奇异元,而在周围大部分区域用边界元,不仅克服了用BEM计算不对称重合裂纹时边界积分方程出现的不确定性,而且可充分利用单元SQCE和BEM的优点,达到降维、省时,提高精度和便于数据管理的目的。这对三维大型工程构件的断裂分析具有明显的意义。作为初步探讨,本文对各种二维断裂问题进行了计算,为向三维扩展打下了基础。     

发电机转子负序涡流场二维分析与计算

利用复数表面阻抗的概念给出了发电机转子负序涡流场二维分析与计算方法,在此基础上,编制了相应的计算程序.以转子极面加阻尼系统的300MW汽轮发电机为例,计算了发电机稳态负序运行时转子上的涡流分布和损耗分布.根据计算结果,讨论了转子极面加阻尼系统对提高发电机负序能力所起的作用.     

二维开域静电场有限元与边界元迭代解法的研究

基于ansys有限元法计算软件的前、后处理及求解过程,在求解过程中与边界元法计算程序实现迭代求解.对迭代松弛因子的选择,以及松弛因子与迭代收敛性、收敛速度的关系做出讨论.     

ICBCG算法及其在涡流有限元法中的应用

给出ＩＣＢＣＧ算法迭代格式，并把它应用于涡流有限元计算。对它的收敛性进行了较详细的分析和探讨，提出了在一定场合下可使收敛加速的返回迭代法。     

基于有限元法的永磁缓速器涡流场分析

为了提高缓速器气隙磁场和制动力矩计算精度,将矢量磁位法应用到永磁缓速器涡流场有限元计算中,并考虑转子磁导率的非线性以及涡流产生磁场对永磁体磁场削弱作用.应用电磁场有限元仿真软件,采用混合自动剖分技术,得到缓速器电磁场数值解.试验结果表明,静态工作间隙磁感应强度计算值与试验值误差在5%以下,永磁缓速器制动力矩数值计算值与试验值吻合较好.     

大型变压器线圈涡流损耗的有限元计算

采用线性轴对称正弦稳态场的有限元法对变压器线圈的涡流损耗进行了研究,并对实际产品进行了计算。编制了适用于任意计算场域的自动剖分程序,正弦稳态场的计算程序,涡流损耗的计算程序。     

薄板涡流问题的有限元法

提出使用磁场强度Ｈ作状态变量计算薄导体板中多连域涡流分布的方法。借助于磁场强度Ｈ的微分,在薄导体板的均值面的边界上,电场强度Ｅ的切向分量被耦合进有限元方程,而电场强度Ｅ的法向为零的边界条件被强加。使用变带宽高斯消去法求解产生的带状稀疏不对称方程组。因为剖分区域仅为导体极,本方法的计算代价很低。在一个工业模型上,该方法被检验,计算结果与测量结果一致。     

涡流检测渗碳层深度中磁感应强度的计算

建立了当涡流检测渗碳层深度时所涉及的有限元计算方程,开发了有限元软件进行计算和后处理,得到了不同渗碳层深度时的磁感应强度图。结果表明,渗碳层深度不同时磁场分布也不同,两者之间有较好的对应关系,计算结果与实验结果相吻合。     

电涡流分选技术涡流斥力的一种计算方法

电涡流分选技术是一项把废杂金属和非金属或不同类型废杂金属进行分离的技术,主要应用于资源回收及再生领域。文中介绍了电涡流分选技术原理,并以圆形废杂铜片为例对电涡流斥力进行理论推导,为电涡流废杂铜分选装置的研发提供依据。     

涡流检测渗碳层深度的感应电压计算

根据轴对称涡流电磁场有限元计算的基本原理,开发了有限元分析软件,计算了不同渗碳层深度时涡流检测线圈的感应电压。结果表明,检测线圈感应电压与渗碳层深度之间有很好的对应关系,感应电压的计算结果与实测结果相吻合。     

基于涡流检测的曲面涂层厚度影响因素分析

曲面涂层厚度测量已成为涡流检测实践中的一个重要课题.本文基于涡流检测技术研究了曲面涂层厚度检测的影响因素,使用ANSYS分析软件建立了曲面的三维涡流场有限元模型;通过定义材料属性,划分网格,设置边界条件,加载及求解等,计算了曲面的曲率半径大小、厚度以及提离距离变化对涡流信号的影响,分析了检测线圈阻抗变化与涂层厚度之间的对应关系.通过仿真,得到了曲面曲率的半径大小和厚度对涡流信号的影响规律,为实际检测曲面涂层厚度提供了可靠的理论依据和技术支持.     

非线性电磁场边界元分析的曲面拟合法

本文提出一种新的求解非线性磁场问题的数值方法,在边界元法中引入曲面拟合法,从而简化内部非线性区域的剖分,用双高次多项式分别对非线性区域的μ,H_x和H_y进行了曲而拟合,计算结果与有限元结果的比较表明,既明显地减少了输入数据,又提高了计算精度。