art1浙江大學(xué)電氣學(xué)院電磁場數(shù)值計算(已修改)
2025-05-27 16:17 本頁面
【正文】 December 2, 2021 1 電磁場數(shù)值分析 需要課件的同學(xué)，請發(fā)郵件至： ， 或者下課后把你的郵件地址告訴我。 如果方便，也請把手機號告訴我（非電工理論與新技術(shù)專業(yè)同學(xué)），以便有事聯(lián)系，謝謝！ December 2, 2021 2 1 教材或參考書 ?倪光正：工程電磁場數(shù)值計算，機械工業(yè)出版社 ?胡之光：電機電磁場的分析與計算，機械工業(yè)出版社 （修訂版） ?謝德馨：工程電磁場數(shù)值分析與綜合，機械工業(yè)出版社 ?湯蘊璆：電機內(nèi)的電磁場，科學(xué)出版社 (Second Edition) 電磁場數(shù)值分析 December 2, 2021 3 2 課程的主要內(nèi)容 ?電磁場正問題的分析、計算方法 電磁場數(shù)值分析 ?概述 ?二維電磁場的有限元方法（線性、非線性） ?三維電磁場的有限元法 ?前、后處理技術(shù) December 2, 2021 4 2 課程的主要內(nèi)容 ?電磁場逆問題的分析、計算方法 電磁場數(shù)值分析 ?概述 ?全局優(yōu)化算法 ?表面響應(yīng)模型 ?矢量（多目標(biāo)）優(yōu)化算法 ?魯棒優(yōu)化問題 December 2, 2021 5 2 課程的主要內(nèi)容 ?上機作業(yè) 電磁場數(shù)值分析 ?利用有限元法計算典型工程電磁場問題 ?編制典型優(yōu)化算法源程序 December 2, 2021 6 3 總體安排 ?電磁場正問題 4次課 ?電磁場逆問題 3次課 ?上機作業(yè) 1次課 電磁場數(shù)值分析 December 2, 2021 7 4 考核方法 ?上 機作業(yè) 50%+期末考試 50% 電磁場數(shù)值分析 ?利用有限元法計算典型工程電磁場問題 ?編制典型優(yōu)化算法源程序 December 2, 2021 8 一、 概述 1. 電磁場數(shù)值分析 電磁場正問題數(shù)值分析 對于描述電磁現(xiàn)象普遍規(guī)律的電磁場微分（積分）方程， 通過某種 方法 和運算，將原微分（積分）方程轉(zhuǎn)化為 離散 的代數(shù)方程，然后利用高性能的計算機直接求解代數(shù)方程，得到原問題在一系列離散點上的數(shù)值解。 差分 /差商 — 代替微分 /微商 有限求和 — 代替積分 December 2, 2021 9 一、 概述 2. 主要內(nèi)容 電磁場正問題數(shù)值分析 ?離散化 — 前處理 — PreprocessingPreprocessor 將計算區(qū)域劃分為一系列單元（節(jié)點），建立節(jié)點 方程 ?求解 — 求解代數(shù)方程組 — Solving— solver ?后處理 — 由 基本場量進一步計算電磁量和參數(shù) PostprocessingPostprocessor December 2, 2021 10 一、 概述 3. 優(yōu)、缺點 電磁場正問題數(shù)值分析 ?普適性強、用戶擁有彈性大 一個特定問題的邊界條件、電氣結(jié)構(gòu)、激勵等輸入特性可以不必編入基本方程，而由用戶輸入 現(xiàn)已發(fā)展到用戶通過圖形界面（ UGI）以非常直觀的方式輸入 December 2, 2021 11 一、 概述 3. 優(yōu)、缺點 電磁場正問題數(shù)值分析 ?不依賴領(lǐng)域知識 用戶不必具有高度專業(yè)化的電磁磁場理論，數(shù)學(xué)以及數(shù)值計算等方面的知識，就能應(yīng)用商業(yè)軟件解決具體的工程電磁場問題。 December 2, 2021 12 一、 概述 3. 優(yōu)、缺點 電磁場正問題數(shù)值分析 ?理論上任何問題都可以解決 December 2, 2021 13 一、 概述 3. 優(yōu)、缺點 電磁場正問題數(shù)值分析 ?受計算機硬件、軟件發(fā)展水平制約 從線性到非線性、從二維到三維，再到電磁場逆問題和多物理耦合場的數(shù)值分析和計算 December 2, 2021 14 一、 概述 3. 優(yōu)、缺點 電磁場正問題數(shù)值分析 ?No closeform expression 輸入和輸出之間一般沒有顯式關(guān)系表達式，不利于分析參數(shù)變化對性能指標(biāo)的影響 December 2, 2021 15 一、 概述 4. 數(shù)學(xué)模型 電磁場正問題數(shù)值分析 1） Maxwell’s eqution— 積分形式 sdvsdtDsdJldHSSScl???????? ???????????? ? ??? ??????SlsdtBldE ????全電流定律 電磁感應(yīng)定律 ? ?cddvDlSH l J J J S? ? ? ? ???December 2, 2021 16 一、 概述 4. 數(shù)學(xué)模型 電磁場正問題數(shù)值分析 1） Maxwell’s equation— 積分形式 0???SsdB ????? ???VSdvqsdD ???磁通連續(xù)性原理 /磁場中的高斯定理 電場中的高斯定理 December 2, 2021 17 一、 概述 4. 數(shù)學(xué)模型 電磁場正問題數(shù)值分析 1） Maxwell’s eqution— 微分形式 tDJJHVc????????? ????BEt?? ? ? ??0B? ? ?D ?? ? ?December 2, 2021 18 一、 概述 4. 數(shù)學(xué)模型 電磁場正問題數(shù)值分析 1） Maxwell’s equation— 相量形式 (復(fù)數(shù)形式 ) c jvJHDJ???? ? ? ????jEB?? ? ? ?0B? ? ?D ?? ? ?December 2, 2021 19 一、 概述 4. 數(shù)學(xué)模型 電磁場正問題數(shù)值分析 1） Maxwell’s equation— constitutive relations EJHBEDc????????????EJHBEDc?????????????????高頻條件下 上述媒質(zhì)特性參數(shù) 將為復(fù)數(shù) December 2, 2021 20 一、 概述
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