工程电磁场数值计算理论分析PDF电子书下载

第1章 概论 1

1.1电磁场理论及其计算方法的历史回顾和现代发展 1

1.1.1电磁场理论的发展概况 1

1.1.2电磁场问题的类型与经典求解方法 3

1.1.3现代求解方法——数值求解法 5

1.2电磁场数值计算方法的工程应用 6

1.3本书的任务与基本内容 7

第2章 电磁场理论基础综述 10

2.1麦克斯韦方程组 10

2.2不同媒质交界面的边界条件 16

2.2.1场矢量的连续性 16

2.2.2位函数的连续性 19

2.3多极子场——无界场的计算（场的级数解法） 23

2.3.1标量电位的多极子展开 24

2.3.2矢量磁位的多极子展开 26

2.4媒质的附加场分析 29

2.4.1电介质的极化场 29

2.4.2磁性媒质的磁化场 30

2.5格林函数法——有界场的计算 34

2.6电磁场的积分方程法 36

2.7永久磁体磁场分析 38

第3章 电机电磁转矩数值计算的理论与方法 41

3.1作用于电机转子上电磁力体密度的一般表达式 41

3.2转子系统受到的力和转矩 43

3.3复数场量时的电磁力和电磁转矩 46

3.4由电磁场数值计算电磁力和电磁转矩 48

3.4.1计算流程 48

3.4.2电磁场数值解的电磁转矩计算公式 48

第4章 电磁场数值计算的有限元法 52

4.1电磁场的基本方程 52

4.2求解电磁场边值问题的有限元法概述 55

4.3泛函与变分的基本概念 56

4.3.1最简单命题和历史上有名的命题 57

4.3.2关于泛函与变分的基本概念 60

4.3.3变分问题的求解——欧拉方程（欧拉定理） 61

4.3.4泛函的确定方法 65

4.4定解问题求解的有限元法 67

4.4.1求解域的单元剖分 67

4.4.2单元内近似解表达式的选取——构造单元的插值函数 68

4.4.3变分问题的离散化处理——单元分析 72

4.4.4总体合成 76

4.4.5强加边界条件处理 79

4.5三维问题 80

第5章 加权余量法 83

5.1加权余量法的基本原理 83

5.2用加权余量法建立电磁场有限元离散化方程 91

第6章 边界单元法 97

6.1边界积分方程的建立 97

6.2离散化处理方法 105

6.3非线性问题的处理方法 113

6.4多媒质区域的处理方法 114

6.5边界元法与有限元法的混合应用 115

第7章 图论场模型法 118

7.1概述 118

7.2图论场模型建立的基本原理 118

7.3场图的构成 120

7.4图方程的建立 123

第8章 涡流场分析 131

8.1概述 131

8.2涡流场的基本方程 132

8.3涡流方程的差分解法 141

8.4涡流方程的有限元解法 145

8.5瞬态涡流方程的边界元解法 151

8.6涡流方程的解析法求解 157

8.6.1直线感应电动机次级中的涡流问题 157

8.6.2补偿式脉冲发电机补偿筒内的涡流问题 168

附录 补偿电机圆柱坐标下无槽绕组电机的电感计算 185

第9章 “场-路”耦合法 193

9.1概述 193

9.2“场-路”耦合分析原理 194

9.3磁链和感应电动势的离散化处理 198

9.4动态气隙单元处理方法 205

第10章 利用现代数值计算软件求解电磁场问题算例 210

10.1无刷直流电机二维静磁场分析 211

10.1.1二维静磁场分析理论 211

10.1.2电感和磁链的计算 211

10.1.3静磁力和转矩的计算 213

10.1.4仿真算例 214

10.2笼型异步电动机二维涡流场分析 226

10.2.1二维时谐涡流场分析理论 226

10.2.2趋肤效应 226

10.2.3阻抗矩阵 227

10.2.4力和力矩 229

10.2.5仿真算例 229

10.3永磁同步电机三维瞬态场分析 240

10.3.1三维瞬态场分析理论 240

10.3.2仿真算例 242

参考文献 260