第一篇 涡流分析方法的研究和数值实现 3
第1章 绪论 3
1.1 关于电磁场问题研究的发展过程和现状 3
1.2 工程电磁场问题面临的挑战和机遇 6
1.3 解决工程涡流问题的对策与途径 7
1.4 电力变压器中的涡流及电磁场相关问题 8
1.5 关于本书的主体构思 10
参考文献 11
第2章 准备知识 23
2.1 概述 23
2.2 关于工程观点 23
2.3 数学工具 26
2.4 有限元类型 28
2.5 关于建模和数值实现 29
2.6 场解的唯一性 29
2.7 软件及测试 30
2.8 关于频域算法 30
2.9 与涡流分析相关的一些基本知识 30
2.10 本章小结 33
参考文献 33
附录2.1 常用矢量运算公式 34
第3章 低频电磁场问题的基础方程及加权余量技术 36
3.1 概述 36
3.2 麦克斯韦方程 37
3.3 低频涡流问题分析的制约方程 37
3.4 矢量伽辽金与标量伽辽金处理 40
3.5 标准化伽辽金余量单元 44
3.6 本章小结 44
参考文献 45
第4章 棱单元和节点元 47
4.1 概述 47
4.2 关于节点元和棱单元的发展 48
4.3 关于棱单元的形状函数 52
4.4 棱单元的前处理 58
4.5 棱单元的应用例 59
4.6 本章小结 64
参考文献 65
第5章 两处基本涡流分析方法的实现 68
5.1 概述 68
5.2 A—V—A方法 69
5.3 T—ψ—ψ方法 80
5.4 关于各向同性和各向异性材料的非线性处理 87
5.5 本章小结 91
参考文献 91
附录5.1 关于面积分项可以消去的说明 92
第6章 基本A—V、T—ψ两位组的三维涡组合分析方法 94
6.1 概述 94
6.2 组合分析方法的特点 95
6.3 制约方程及边界条件 96
6.4 伽辽金处理 97
6.5 关于A—V—A—ψ系数阵的问题 100
6.6 组合软件的基本描述 104
6.7 A和T位组间的子域对偶数数值分析与试验 105
6.8 本章小结 112
参考文献 112
第7章 关于简化磁矢位Ar的应用 116
7.1 概述 116
7.2 Ar-V-A制约方程 116
7.3 伽辽金处理 118
7.4 关于As和Hs的计算与检验 119
7.5 试验结果和讨论 119
7.6 本章小结 126
参考文献 126
第8章 三维涡流数值分析中若干数值近似性问题 127
8.1 概述 127
8.2 关于E-ψ方法 127
8.3 简单模型试验 128
8.4 薄平板涡流解析解 128
8.5 数值试验结果及分析 129
8.6 关于导体边界的En=0条件 131
8.7 关于低阶元交界面条件的实现 131
8.8 关于交界面处理的改进 134
8.9 本章小结 134
参考文献 135
第9章 双磁标位的表面阻抗法 136
9.1 概述 136
9.2 基本方程 138
9.3 加权余量法 138
9.4 钢板磁导率非线性的处理及钢板涡流损耗 139
9.5 解的唯一性 140
9.6 应用实例 141
9.7 本章小结 144
参考文献 144
第10章 改进的PICCG解法 145
10.1 概述 145
10.2 大型稀疏矩阵的存储方法 145
10.3 一种可变参数预优处理的不完全乔利斯基分解的其轭梯度(PICCG)法 147
10.4 矩阵的预优化处理 148
10.5 分解法 149
10.6 最速下降法和共轭梯度法 152
10.7 条件预优的ICCG算法 153
10.8 本章小结 155
参考文献 155
第二篇 涡流分析方法的验证和工程应用 159
第11章 模拟三维杂散损耗的国际TEAM第21基准问题 159
11.1 概述 159
11.2 Problem21的特征 160
11.3 关于基准模型的构成 161
11.4 Problem21的定义 162
11.5 关于Problem21定义的修改 169
11.6 关于Problem21的分析和试验 171
11.7 部分试验和计算结果 173
11.8 本章小结 187
参考文献 187
附录11.1 关于Problem21的论文(按发表时间顺序) 188
附录11.2 国际TEAM基准问题(1986—2000) 190
第12章 磁场、涡流与损耗测量的相关技术 192
12.1 概述 192
12.2 涡流损耗和磁滞损耗分离的试验方法 193
12.3 涡流的磁通密度测量的改进方法 196
12.4 Wh-Bm曲线的测量 197
12.5 测量材料电导率(σ)的四端子法 199
12.6 关于指定位置的磁通密度和交链磁通的测量 200
12.7 钢中损耗的测量 202
12.8 本章小结 205
参考文献 205
附录12.1 变频损耗分离试验的部分数据 206
第13章 基于Problem21的广延数值试验 207
13.1 概述 207
13.2 离散数据和材料的磁导率对损耗的影响 208
13.3 材料的电导率对涡流损耗、最大横向磁通密度的影响 214
13.4 激励电流对损耗的影响 214
13.5 损耗的非线性收敛趋势 216
13.6 钢板损耗在分层中的分布 217
13.7 钢板内指定位置的磁通密度、涡流的计算 218
13.8 关于浅透入涡流问题的涡流损耗的近似算法 221
13.9 关于远场边界的处理 224
13.10 本章小结 225
参考文献 225
第14章 基于Problem21的准工程模拟 227
14.1 概述 227
14.2 关于Problem21续族 228
14.3 Problem21+损耗测量和计算结果 230
14.4 Problem21++、Problem21+++钢板中的损耗的计算结果 234
14.5 Problem21+中的非磁钢板用导磁钢板代替后的涡流分析 236
14.6 指定位置的磁通密度的测量和计算结果 238
14.7 本章小结 241
参考文献 241
第15章 涡流分析方法在电力变压器工程中的应用 243
15.1 概述 243
15.2 电气工程涡流问题的特征 244
15.3 工业应用所面临的困难和有利条件 245
15.4 关于二维、三维涡流分析方法的选择 246
15.5 关于材料非线性的工程处理 247
15.6 关于电力变压器的损耗分析 248
15.7 基于Ar-V-Ar法的变压器铁心拉板的损耗计算 253
15.8 基于表面阻抗法的变压器铁心导磁钢拉板的损耗计算 259
15.9 本章小结 261
参考文献 261
第16章 产品电磁设计环境的相关问题 263
16.1 概述 263
16.2 电磁设计环境的要求 264
16.3 关于电磁设计的商用软件 265
16.4 一个电磁设计软件 266
16.5 电磁设计应用例 267
16.6 本章小结 285
参考文献 285
附录一 有关参考书、工具书 286
附录二 工程电磁相关术语 289
附录三 常见外国电磁学者译名 294