电气工程电磁热场模拟与应用
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作者： 程志光 等著
出 版 社： 科学出版社
出版时间： 2009-5-1字数：版次： 1页数： 442印刷时间：开本： 16开印次：纸张：I S B N ： 9787030235619包装： 平装内容简介
本书集中研究电气工程中的低频电磁热场模拟技术及应用。以大型电力变压器为工程背景，阐述相关领域的发展和需要进一步深入研究的问题，介绍电磁热场有限元分析中的关键技术、磁性材料模拟基础研究和产品级模型实验、基准问题族的提出与建立、数值分析方法的有效性验证、电磁热耦合场模拟和脚本开发，以及典型工程应用。其中包括中国、日本、加拿大三方作者长期进行电磁热场相关研究开发和应用所取得的成果，也包括近期三方合作的研究成果，书中还提供了典型模型、实例的翔实的实验研究和数值计算结果。
本书可供电气工程领域从事工程研究、产品设计和应用的工程技术人员阅读，亦可供高等院校电气工程专业的研究生、本科生参考。
作者简介
程志光，l942年生于河北高阳。1967年毕业于北京大学，1995年3月获清华大学工学博士学位。现任保定天威集团技术中心副总工程师，教授级高级工程师。完成多项国家、省部级科学研究和技术攻关项目，并获多项国家、省部级科技进步奖和荣誉称号。主要研究方向是工程电磁场分析、磁性材料模拟与工业应用。中国电工技术学会高级会员，国际计算电磁学会（ICS）发起会员。
目录
第Ⅰ部分 工程电磁热场问题和有限元方法基础
第1章 绪论
1.1 工程电磁热场模拟
1.2 变压器工程概述
1.2.1 现代变压器制造业
1.2.2 变压器工程中需要解决的问题
1.3 电磁设计面临的挑战
1.4 快捷的电磁设计方法
1.5 本书的总体构成
参考文献
第2章 低频电磁场问题和有限元分析方法基础
2.1 引言
2.2 麦克斯韦方程组
2.3 低频涡流问题分析的控制方程
2.4 Ar-V-Ar方法
2.5 矢量伽辽金与标量伽辽金处理
2.6 关于棱单元的讨论
2.7 节点元和棱单元的基本方程和伽辽金余量比较
2.8 节点元和棱单元的系数阵中非零元素、总未知数的比较
2.8.1 未知量和矩阵中非零元素的个数
2.8.2 非零元素和总未知数的比较
2.9 本章小结
参考文献
附录
第Ⅱ部分 电磁热场分析中的关键技术和磁性材料模拟
第3章 电磁热场模拟的一些关键技术
3.1 引言
3.2 特殊单元
3.2.1 特殊单元概述
3.2.2 特殊单元中的位分布
3.2.3 有限元公式
3.2.4 算例
3.3 电压源激励的磁场分析
3.3.1 考虑电压源的有限元法
3.3.2 实例分析
3.4 优化设计方法
3.4.1 各种优化方法
3.4.2 试验设计法
3.4.3 Rosenbrock方法
3.4.4 进化策略
……
第4章 磁性材料模拟
第5章 硅钢片的多方向电磁性能模拟
第6章 产品级方形铁心的电磁性能模拟
第7章 环形铁心产品退火前后的磁性能模拟
第Ⅲ部分 Problem 21基准族和叠片内附加铁损问题研究
第8章 Problem 21基准族及电工杂散损耗模拟
第9章 叠片中附加铁损的模型实验和分析
第Ⅳ部分 电磁热耦合场分析和应用脚本开发
第10章 电磁热耦合场数值求解
第11章 基于应用程序界面的脚本开发
第Ⅴ部分 电力变压器工程研究及应用
第12章 变压器直流偏磁问题的工程模拟
工程电磁热场相关术语
书摘插图
第Ⅰ部分 工程电磁热场问题和有限元方法基础
第1章 绪论
1.1 工程电磁热场模拟
电磁装置的设计、制造和运行中存在大量的电、磁、热场问题，而且往往是多种物理场耦合在一起。大型工程电磁热场的精细分析十分困难：耦合场问题的数学描述和数值实现复杂；庞大的电磁装置的三维几何造型仍是潜在的瓶颈，例如，大型几何实体（数米级）与细薄单元（硅钢片厚度不大于0．3mm）共存；大型电磁装置的实体中严格意义上的几何、物理的对称性几乎不存在；求解域内存在多种性能的材料及其组合，而且各类材料的物性参数随外部条件变化，以及材料的深度非线性、任意方向异性处理等。
回顾工程电磁热场研究和工业应用的历史进程，由于分析、解决问题的能力和资源的限制，人们必须对复杂的问题进行可能的简化，在工业应用的早期按二维静态场处理Ⅲ，逐步发展到三维瞬态非线性场解，将实际上的耦合场用“解耦”的办法分别解决那些电磁设计中更受关注的问题，例如，相对独立地求解电场、磁场和热场等方面的问题或者实施“弱耦合”解决方案。随着计算机技术、数字仿真技术的飞速发展，相信解决大型工程耦合物理场问题的能力将不断提升。
……
