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《浙江大学》 2002年
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电磁场有限元分析技术的研究和实现

曲利岩  
【摘要】:有限元法作为一种强有力的工程分析方法被广泛地应用于各种研究领域。对于电气工程领域,有限元法同样是用于各类电磁场、电磁波工程问题定量分析与优化设计的最主要的数值方法,并且无一例外地是构成各种先进、有效的计算软件包的基础。目前,有限元分析已成为计算机辅助设计的一个重要组成部分。 有限元分析的主要困难,制约着有限元法应用的是模型的建立和数据输入,其核心内容是区域的离散——网格的生成,即有限元法的第一步就是生成分析域的一个恰当的有限元网格,网格划分质量的好坏直接影响到数值分析的精度,而对于复杂的几何体来说,网格划分极费时间而且容易出错。各种自动程度不一的网格生成算法(特别是在二维的分析域中)已比较成熟,且进入了实用。 本文在介绍电磁场数值分析的理论基础、发展现状和新进展的基础上,较详尽地分析和讨论了电磁场数值分析的任务、内容及方法,并针对有限元法进行了详细的阐述。 以此为基础,对Delaunay三角网格生成方法作了更进一步的分析和应用,对其具体的实现过程作了详细地研究和说明,采用面相对象的程序设计语言Visual C++开发有限元分析软件——Visual EMCAD/VFEM,并验证了该法的通用性、可靠性和全自动性。 采用有限元法求解大型题目,掌握有效的解方程组的方法是个关键问题。本文所讨论的ICCG(Incomplete Cholesky-Conjugade Gradient)法——不完全乔利斯基共轭斜量法以其快速的收敛性而使迭代法迈进了一大步。同时,介绍了稀疏系数矩阵的索引存贮方式,由于它只需存储非零元,使存储量较小。所以,就目前来看,这种算法对于大型题目有着其它方法所不及的突出优点。 开发了有限元分析软件——Visual EMCAD/VFEM,对任意平面区域都能实现网格的自动生成,并能控制网格的规模及密度分布,生成一个恰当的有限元网格,从而进行有限元的分析和计算。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TM154

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【引证文献】
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1 李伟;基于交流电磁场的缺陷智能可视化检测技术研究[D];中国石油大学;2007年
2 曹辉;磁道钉磁场特性试验研究[D];武汉理工大学;2007年
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1 杨新伟;低速永磁直线同步电动机的研究与设计[D];河南理工大学;2007年
2 卢春利;缝洞型储层的双侧向测井响应数值模拟[D];中国石油大学;2011年
3 于冬梅;两相流电容层析成像系统数学模型建立及特征提取[D];哈尔滨理工大学;2011年
4 谢辉;电磁场有限元法在GPR正演模拟中的应用[D];郑州大学;2003年
5 张新廷;生物电阻抗测量的电磁场解析分析及乳腺检测仿真研究[D];天津大学;2006年
6 刘海艳;钢筋混凝土结构微波成像的有限元算法研究[D];沈阳工业大学;2007年
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10 何杰;无轴承永磁薄片电机有限元分析和转子振动补偿[D];江苏大学;2008年
【参考文献】
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【共引文献】
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3 柏成立;刘新华;江建中;;斜槽无刷直流电动机电势的分段计算法[A];第十届中国小电机技术研讨会论文集[C];2005年
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10 何敏;许晓彦;;有限元法在电磁层析成像数值计算中的应用[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
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10 杨栗晶;反转双涡轮灯泡贯流水轮机设计及流动干涉控制[D];华南理工大学;2011年
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1 张志华;弧形直线电机伸缩门及其控制研究[D];河南理工大学;2010年
2 侯宇星;钢筋混凝土力学性能的细观数值模拟研究[D];大连理工大学;2010年
3 刘罡;长行程新型磁力操动机构的研究[D];大连理工大学;2010年
4 桑文平;曲面网格骨架图的编辑与分割[D];大连理工大学;2010年
5 朱登奎;基于骨架图的曲面四边形剖分算法[D];大连理工大学;2010年
6 马晓光;横向磁场开关磁阻电机的研究[D];湖南工业大学;2010年
7 高宝庆;基于迭代法的电容层析成像图像重建算法[D];哈尔滨理工大学;2010年
8 李华;螺杆泵驱动用永磁同步电动机的设计研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 祝令帅;1.5MW永磁半直驱风力发电机电磁场与温度场的计算与分析[D];哈尔滨理工大学;2010年
10 孙宏丽;同步发电机对称和不对称工况多物理场的计算与分析[D];哈尔滨理工大学;2010年
【同被引文献】
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1 陈旭,申长雨,王利霞,陈静波,刘春太,王国中;气体辅助注射成型充模流动CAE技术[J];工程塑料应用;1999年02期
2 申长雨,陈静波,刘春太,李倩;塑料成型加工讲座(第四讲) 塑料注射成型加工设备[J];工程塑料应用;1999年06期
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6 张友根;注塑机机筒加热功率的设计[J];工程塑料应用;2004年09期
7 刘沛津;谷立臣;任继红;;旋转电机磁场计算的有限元法研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2008年05期
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1 叶云岳;;国内外直线电机技术的发展与应用综述[A];直线电机与自动化——2002年全国直线电机学术年会论文集[C];2002年
2 卢琴芬;叶云岳;;直线同步永磁电励混合式电动机的研究[A];2004年全国直线电机学术年会论文集[C];2004年
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1 樊宽刚;轿车发动机点火系统电磁辐射研究[D];吉林大学;2011年
2 刘硕;磁场数值计算中材料模型问题的研究[D];河北工业大学;2000年
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5 史涔(氵山一几攵);新型半导体换流低速磁阻电动机的研究[D];浙江大学;2002年
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7 田海燕;电阻抗断层成像技术理论和实践的研究[D];重庆大学;2002年
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10 殷勇辉;基于电感测量和光纤技术的在线油液监测方法研究[D];武汉理工大学;2002年
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1 程超;ITER屏蔽块的热流体和热应力计算[D];电子科技大学;2011年
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10 谭立容;矩量法结合阻抗矩阵插值技术快速求解电磁辐射与散射问题[D];南京航空航天大学;2004年
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6 李欣欣;赵永瑞;杨继峰;刘万虎;;FSM技术研究及其数据分析[J];全面腐蚀控制;2013年04期
7 史洪源;陈金贵;任尚坤;;基于交变磁场测量技术的裂纹缺陷定量检测系统设计[J];无损检测;2012年10期
8 冷建成;赵瑞金;周国强;吴泽民;闫天红;;ACFM技术及其在钻修机械平台无损检测中的应用[J];无损检测;2013年05期
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2 陈刚;孟丹;舒朝君;;正常运行和启动时的GIS母线电磁场的分析[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
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4 安宁,谢永慧,李辛毅,孟庆集;汽轮机叶片三维有限元模型前处理[J];汽轮机技术;1997年01期
5 周里群,罗益宁,周益春;基于AutoCAD的有限元网格自动生成[J];现代机械;2001年03期
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4 记者 姜巽林 通讯员 丁欣华;千余综治网格,格格有人“承包”[N];温州日报;2010年
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6 祝明发;联想与网格[N];计算机世界;2003年
7 ;网格慢慢渗透垂直行业[N];网络世界;2005年
8 清华大学计算机系高性能所 刘鹏;全球逐鹿网格热潮[N];中国电子报;2004年
9 记者 新城;网格遇拐点 突破在应用[N];计算机世界;2004年
10 本报记者 张群英;“深蓝”后裔支撑IBM网格雄心[N];网络世界;2002年
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5 黄理灿;e-Science网格的可扩展体系结构研究[D];浙江大学;2003年
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1 吴浩;自适应有限元大坝应力取值研究及小湾拱坝平面稳定分析[D];清华大学;2004年
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5 杨晓玉;GIS与模型集成的空间离散方法研究[D];南京师范大学;2002年
6 高巧红;复合材料设计有限元网格模型的自动生成[D];大连理工大学;2005年
7 高瑜;注塑机合模装置主要构件的有限元分析及优化设计[D];太原理工大学;2006年
8 王龙;一类非结构任意四边形网格自动生成[D];湘潭大学;2001年
9 李造利;三维电磁场有限元计算数据的可视化研究[D];华北电力大学;2002年
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