一、棱边有限元法中树规范问题研究（论文文献综述）
郭泽秋,董浩[1]（2019）在《一种基于亥姆霍兹分解的大地电磁测深有限元正演预条件解法》文中指出本研究针对大地电磁测深法有限元数值模拟中,迭代法求解线性方程组效率较低的问题,利用亥姆霍兹分解原理,将电场矢量双旋度方程的预条件问题转化为基于矢量位的泊松问题和基于标量位的拉普拉斯问题,并在四面体非结构化棱边元离散的情况下,借助节点元辅助网格离散上述预条件问题,进一步利用代数多重网格方法（AMG）实施求解,最终实现预条件算法.利用经典的COMMEMI理论模型进行试算并与前人的积分方程解进行对比,验证了本文数值模拟程序与预条件方法的正确性和可靠性.此外,利用不同自由度规模的实验模型对这一预条件算法的效率进行了测试.结果表明,这一算法可以有效地提升大地电磁测深法棱边有限元数值模拟迭代法的收敛性,计算效率较通用的不完全LU分解预条件算法明显更高;在较大自由度网格（>1000万）数值模拟计算中,其算法效率及内存占用相对直接解法有较大优势,也使小型工作站上利用较大自由度的有限元网格进行大地电磁测深数值模拟计算成为可能.
金明权[2]（2018）在《基于关键电磁参数辨识的变压器交直流混杂保护策略研究》文中研究说明高压直流输电单极大地回路运行和地球磁暴条件下邻近的交流电网中性点接地变压器及相关电磁设备将会受到直流干扰,同时大量的非线性元件运行时均可能产生直流分量,从而在交流电网中形成交直流混杂的特殊环境,造成变压器等电磁设备直流偏磁,变压器直流偏磁所引起的异常和保护问题严重威胁了电网及其主要设备的安全稳定运行。本论文结合国家自然科学基金委员会资助项目“交直流混杂环境下基于关键参数辨识的变压器直流偏磁保护策略研究”,重点开展变压器交直流混杂模拟方法、直流扰动电磁特性、关键电磁参数辨识和交直流混杂保护策略的研究。结合变压器交直流混杂问题,构建变压器非线性磁场和等值电路模型,通过场模型求解动态电感,利用路模型计算时域电流,以动态电感和时域电流作为关键耦合参数,将非线性磁场有限元法计算与时域微分电路求解迭代,实现场路模型的间接耦合。利用时域场路耦合模型分析在不同直流注入方式、不同运行方式条件下变压器的励磁饱和程度,探寻电流、电感、谐波、磁场及漏磁在直流扰动下的变化规律。研究不同直流注入方式对变压器交流励磁的影响,分析励磁电流畸变、谐波含量和动态电感的变化情况及内在联系,利用关键电磁参数表征变压器遭受直流扰动时的偏磁异常特性。通过对比仿真结果和实验数据,验证时域场路耦合模型及其计算方法的正确性。在仿真模拟单/三相变压器交直流混杂电磁特性的基础上,研究交直流混杂环境下变压器关键电磁参数辨识方法,并制定变压器在直流扰动下的保护判据。搭建交直流混杂动模实验平台,研究不同判据在直流扰动下的适用性,提出一种基于关键电磁参数辨识的变压器交直流混杂保护策略。仿真和实验结果验证了基于单侧漏电感参数辨识的交直流混杂保护策略具有较高的适用性。
何雯婷[3]（2016）在《交直流混合模式下变压器电磁特性计算方法研究》文中认为地磁感应电流和高压直流输电单极运行及大规模电力电子装置的普及应用等情况都会引起电力变压器工作于交直流混合模式。在交直流混合条件下变压器的工作特性会发生显着变化,从而引起一系列内部和外部的异常或故障,造成变压器等设备乃至整个电网的安全稳定问题。本文针对变压器的交直流混合问题应用时域场路耦合模型开展研究。采用基于棱边有限元法的时域场路耦合模型研究电力变压器在交直流混合模式下的电磁特性,该模型以动态电感和时域电流作为关键耦合参数分别反映磁场饱和程度与电路变化过程。通过求解非线性磁场和等效电路模型,为研究交直流混合模式下电力变压器的工作特点提供依据。基于场路耦合模型研究该算法的稳定性,推导绝对稳定域分析计算收敛性,探讨稳定边界对应时间步长与状态矩阵特征值的关系,并定义磁场求解频率衡量计算效率,构造动态电感变化函数来评价磁场计算的精确性。在稳定性分析的基础上,研究时间步长和磁场求解频率对计算精确性和效率的影响,提出了一种基于时域场路耦合模型的自适应变步长算法,并与定步长算法相比较,该方法能够根据变压器非线性励磁的时变性自动修正迭代步长,从而提高计算效率和精确性。搭建变压器交直流混合实验平台,通过量测获取实验数据,并与仿真结果对比,验证了自适应算法的正确性和有效性,为变压器类电磁设备的时域场路计算提供新思路,为进一步开展变压器交直流混合模式下的其它研究奠定基础。
姜志鹏[4]（2014）在《干式空心电抗器多物理场分析及应用研究》文中认为作为特高压交直流输电工程的主要感性元件之一,干式空心电抗器具有线性度高、结构简单、免维护等优点,因功能用途不同,在输电系统中起到无功补偿、限制短路电流、滤除高次谐波、减少直流系统谐波分量等作用。随着输电工程电压等级不断提升,电网规模日益扩大,数量庞大的干式空心电抗器投运到输电工程中。作为输电工程的强磁场源之一,干式空心电抗器漏磁严重,对周围电气设备运行有一定干扰,对职业人员、周边民众健康存在潜在危害。工程上,干式空心电抗器磁场屏蔽措施易于评估,而最优方案却难以获得。同轴多层包封结构,造成工程运维难以检测到电抗器包封热点温升变化情况,且缺少有效的在线监测设备,难以及时解决电抗器的长期持续过热运行,不仅会缩短电抗器工作寿命,甚至会引发起火烧毁等严重事故,对输电工程的安全运行造成极大危害。时变电流激励下的干式空心电抗器受迫振动,影响电抗器的机械性能,引起的疲劳损伤会造成潜在故障,电抗器向周围产生的结构辐射噪声也日益成为输变电工程中主要噪声源之一。基于上述干式空心电抗器暴露出的若干问题,本文在干式空心电抗器漏磁严重问题、温升特性、振动特性以及在线监测等方面开展主要研究工作：（1）干式空心电抗器磁场屏蔽优化研究。基于工频磁场屏蔽原理,建立了干式空心电抗器磁场屏蔽优化模型,提出微分进化算法结合棱边有限元的混合优化算法求解该优化问题,优化模型考虑电抗器中心距、屏蔽体结构参数等对目标函数的综合影响。对三相品字形排列电抗器组磁场进行屏蔽优化,优化结果表明：提高屏蔽板的架设高度和增大直径可有效降低最大磁感应强度,适当降低电抗器中心距可有效改善平均磁感应强度。该算法避免了人工单一因素搜索方法的局限性,为干式空心电抗器磁场屏蔽提供参考,优化模型及优化算法同样适用于其它高压设备电磁场优化研究。（2）干式空心电抗器三维流固耦合温度场研究。基于计算流体力学和传热学理论,建立了干式空心电抗器流固耦合温度场数学模型,首次考虑了星型支架涡流损耗对包封端部温度的影响。应用结构化网格对三维模型进行剖分,采用有限容积法直接求解电抗器稳态流场与温度场,获得了电抗器温度场分布特性,总结了包封温度分布特性以及热点温升规律。包封轴向温度分布可以划分为三个温度梯度不同区域,热点区域主要集中在包封上端区域,星型支架涡流损耗对包封热点温度影响约为3K。研究了强制对流改善电抗器热点温升的效果,空气流速与热点温度存在非线性递减关系,且随着空气流速增大,强制对流散热效果将趋于饱和状态。文中计算模型及计算方法可为干式空心电抗器温升监测提供依据,同样可用于其它高压设备流固耦合温度场研究。（3）干式空心电抗器温升试验测量与噪声试验测量。应用光纤测温法测量了自然对流条件下的干式空心电抗器温升,包封温度测量值与计算值相关系数为0.918,吻合度好,试验测量结果验证了温度场数值计算的准确性及有效性。对干式空心电抗器开展了噪声频谱试验测量,测量结果表明：在工频电流激励下,干式空心电抗器电磁振动产生的辐射噪声主要贡献量为100Hz声压。（4）干式空心电抗器电磁振动数值计算,基于磁场与结构顺序耦合方式,采用有限元法对干式空心电抗器结构模态进行分析,获得电抗器的固有频率和模态振型,基于谐响应分析,将干式空心电抗器在工频电流激励下的电磁力映射到结构网格上,计算得到干式空心电抗器的振动频谱,计算结果表明：干式空心电抗器包封振动以径向振动为主,轴向振动较小。（5）干式空心电抗器在线测温及温升故障预警系统设计。为了减少干式空心电抗器温升故障引起的运行事故,同时,将流固耦合温度场研究成果应用到实际工程中,设计了干式空心电抗器在线测温系统,分析了测温信号和布置方式,选择光纤光栅传感器作为测温元件。考虑了环境温度、相对湿度和日照强度中对电抗器热点温升的影响,提出微分进化算法结合支持向量机的电抗器温升回归模型,结合热点温升限值标准进行温升故障判断,可有效减少温升故障误判。该在线测温系统抗干扰能力强、预警准确性高,填补了干式空心电抗器实时监控和保护机制的空白。
潘超[5]（2013）在《基于时域场路耦合模型的变压器直流偏磁电磁特性研究》文中指出高压直流输电单极大地系统和电网磁暴灾害中的变压器直流偏磁及其影响是高压电网和大型电力变压器研究中的重要内容。本论文结合国家国际科技合作项目（编号：2010DFA64680）,重点研究了变压器直流偏磁时的电磁特性,提出时域场路耦合的方法,分析了直流扰动对变压器产生的影响,取得的主要研究成果如下：分析矢量磁位的不同有限元方法在变压器三维磁场计算中的适用性,提出了基于棱边有限元法的时域场路耦合模型。该模型将非线性磁场有限元法计算与时域电路龙格库塔法求解迭代耦合,为进一步开展直流扰动下变压器类设备的相关研究奠定了基础。结合变压器直流偏磁问题,研究了时域场路耦合模型迭代计算的稳定性。根据稳定性分析提出了时域场路耦合模型的一种变步长自适应迭代算法。基于时域场路耦合模型研究了变压器直流偏磁的电磁特性。对比不同直流注入方式下变压器绕组电流、铁心磁场以及漏磁场的分布与变化情况,研究了不同直流注入方式对变压器交流励磁的影响。计算变压器在不同运行方式下直流偏磁的电磁特性,获得了励磁电流、谐波含量和动态电感的变化规律。通过仿真计算与和实验测量对比,验证了直流偏磁情况下时域场路耦合模型及其计算方法的正确性。在计算变压器直流偏磁电磁特性的基础上,进一步研究了构件涡流损耗的分布情况。将时域场路耦合计算得到的瞬时电流作为输入量计算三维时域非线性涡流场,得到了变压器在空载和负载直流偏磁时箱体、拉板、屏蔽等构件涡流损耗的分布及变化规律。应用时域场路耦合模型进一步研究了变压器直流偏磁时的动态漏电感,分析了基于漏电感参数的变压器保护判据,为直流偏磁相关保护提供参考。本论文所开展的研究工作为变压器直流偏磁的进一步研究奠定了基础。
江鹏[6]（2013）在《面向IC装备设计的电磁场有限元法研究与实现》文中指出计算机仿真模拟为IC （Integrated Circuit, IC）装备的研发设计提供了强有力的工具。针对我国IC装备中的电磁场仿真问题,本文建立了面向IC装备的电磁场仿真数值方法和求解框架。首先从麦克斯韦方程组出发,通过引入磁矢势A和电标量势V,得到A-V形式的电磁场控制方程。为了能模拟IC装备中的旋转磁场和永磁铁磁场的影响,电磁场方程考虑了运动速度项及永磁铁矫顽力项。讨论了电磁场中常见的两类边界条件。对磁矢势和电标量势分别采用棱边和节点的插值方法,并基于伽辽金法,详细给出了有限元方法的实现过程。由于对双旋度算子进行棱边单元离散会导致奇异系数矩阵的产生,因此在电磁场计算中,常常还需要对电磁场方程施加适当的规范,本文介绍了常用的树-余树规范方法,算例表明了树-余树规范方法的合理性。不过树-余树规范方法也存在一些不足之处,如树的选取有时对精度的影响较大,复杂的模型难以生成树,难以处理电磁场中的分离耦合界面等。针对树-余树规范方法的不足,本文采用拉格朗日乘子法来施加库伦规范,避免了生成树的问题,并且易于处理分离耦合界面问题,在多领域建模上体现较大的优势。算例验证了拉格乘子规范方法在电磁场建模中的合理性和优越性。本文中所讨论的数值方法均在多物理场仿真平台INTSIM下全部实现。本文最后一章介绍了程序输入文件的格式,并通过流程图说明了程序实现的整体框架。最后,使用所开发的程序对IC装备进行了电磁场计算,得到腔室内的电磁场分布规律。
郑庆[7]（2012）在《屏蔽板工频涡流场耦合迭代方法的研究》文中研究说明随着电力工业发展,电力系统电磁环境和电磁兼容问题越来越受到重视。针对采用铁板对工频大电流磁场屏蔽的问题,本论文提出了一种基于全源积分人工边界和棱边有限元的三维涡流场耦合方法。根据电磁场原理,用铁磁金属板作为屏蔽材料时,金属板中会产生涡流和磁化电流。在屏蔽板周围以人工边界划出求解区域,在求解区域外以载流线圈为一次源模型,通过积分得出一次源对人工边界上矢量磁位的贡献,而屏蔽板上涡流和磁化电流等二次源对人工边界上矢量磁位的贡献则通过迭代逐渐施加,直至迭代收敛。本论文重点推导了在棱边有限元模型中屏蔽板内涡流、磁化强度以及磁化面电流的离散计算公式,通过体积分和面积分将上述二次源的作用施加到人工边界。论文还探讨了耦合迭代方法的收敛特性,给出了迭代收敛后根据全部场源计算空间任意场点磁感应强度的离散公式。在一个轴对称模型上,通过耦合迭代方法与二维轴对称有限元法的对比,基本验证了耦合迭代方法的正确性。将耦合迭代方法用于一个大电流汇流排磁场的屏蔽问题,计算了铁板的屏蔽效果。通过工程实例应用,进一步展现了耦合方法在节省计算机资源方面的优势,达到在普通微机上计算复杂三维涡流场的目的。在同时存在涡流和磁化电流的情况下,源及其对人工边界贡献的计算有待于进一步研究。
刘泽远,王世山,邓智泉[8]（2009）在《三维有限元法求解无轴承开关磁阻电机电感》文中提出以一台12/8结构的无轴承开关磁阻电机为研究对象,选用不同未知量作为自由度,分别采用双标量磁位法、矢量磁位法和棱边有限元法对电机进行建模及计算,分析端部效应对电机磁场特性的影响;利用增强型能量增量法计算电机主、悬浮绕组的静态电感,研究无轴承开关磁阻电机的电感特性。通过与电感二维计算值和测量值的比较得到:无轴承开关磁阻电机端部效应严重,在不对齐位置处2D计算误差较大;棱边有限元法相对于另两种三维方法在求解高度非线性磁场问题时具有较高的计算精确度。
郭俭[9]（2009）在《隔爆电机三维涡流场分析与计算》文中指出隔爆电机涡流损耗产生的热量会对电机的绝缘产生不利影响,缩短电机使用寿命。电机的端部结构中温度场的分布,以及作用在端部绕组上的电磁力都是电机设计人员所关心的问题。隔爆电机端部结构中包括了结构复杂的端部绕组。磁场在端部的分布情况只能用三维模型来描述,是一个三维问题。目前,对电机端部磁场问题的研究大部分都是把问题简化成二维轴对称或者近似三维来进行求解。一些学者甚至运用解析法对简单的模型求解。电机端部磁场的问题,在多年前就已经提出,但由于端区材质众多、结构形状和端区涡流分布非常复杂,至今还未得到圆满的解决。节点矢量和棱边单元法被广泛地应用在磁场有限元分析中。节点矢量法当在处理求解区域存在不同材料导磁率相差较大的问题时遇到困难而限制了其应用。棱边单元法因其自身的优点被越来越广泛地应用在电机电磁场计算当中。本文采用棱边单元法建立隔爆电机端部三维涡流场的数学模型,该模型充分考虑了定、转子铁心的端部效应的影响;创建了隔爆电机定子端部绕组和转子端部绕组的实体物理模型,采用场路耦合的方法对定、转子电流密度分布进行了模拟;并以YBQYS—40B隔爆电机为例,分析计算了计及涡流损耗时隔爆电机的空载启动时端部电磁场;最后编写了隔爆电机三维涡流场计算的参数化程序。
钟汝能[10]（2008）在《基于矢量有限元法的波导和谐振腔本征值问题研究》文中研究说明矢量有限元法（Vector Finite Element Method）也称棱边有限元法（Edge-based Finite Element Method）,是计算电磁场数值问题的一种有效方法,它与传统的标量有限元方法（Node-based Finite Element Method）既有联系又有区别。截至目前,矢量有限元法仍处于不断发展完善之中。本文在综合介绍VFEM的基本原理的基础上,分析了它与标量有限元法的联系与区别,详细给出了VFEM的二维、三维矢量基函数的构造及单元矩阵的计算过程,给出了用VFEM方法计算电磁学问题的处理过程和相关公式。为了研究矢量有限元方法的计算精度、有效性和它在消除非物理解、几何模拟等方面的优势,用VFEM方法计算了矩形金属波导、三角形金属波导、L型和脊型波导的本征值,并与理论值及相关文献所报道的其它数值方法计算的结果进行了比较；计算了矩形金属谐振腔、圆柱体谐振腔、球形谐振腔、多面体谐振腔各模式的截止频率,给出了部分模式的模场分布。结果表明：在矢量有限元中,可以用较少的单元获得较高的精度,具有较强的几何结构模拟能力且能有效地解决传统有限元法中出现的“伪模”问题。另外,还对槽结构谐振腔、圆柱体腔中加载介质圆棒、介质圆盘和矩形腔中加载矩形介质块等复杂结构腔体进行了本征值分析和模场仿真。
二、棱边有限元法中树规范问题研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、棱边有限元法中树规范问题研究（论文提纲范文）
（1）一种基于亥姆霍兹分解的大地电磁测深有限元正演预条件解法（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 时谐麦克斯韦方程组的变分形式与散度规范问题 |
| 2 非结构化四面体棱边有限元 |
| 3 基于亥姆霍兹分解的预条件矩阵 |
| 4 算例 |
| 4.1 可靠性验证 |
| 4.2 实用性验证 |
| 5 结论 |
（2）基于关键电磁参数辨识的变压器交直流混杂保护策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 交直流混杂问题研究概述 |
| 1.2.2 电磁场数值计算方法研究概述 |
| 1.2.3 变压器保护研究概述 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 计及关键参数的变压器交直流混杂模拟方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 不同有限元方法对比 |
| 2.2.1 计算原理 |
| 2.2.2 算例分析 |
| 2.3 基于关键耦合参数的场路耦合模型 |
| 2.3.1 磁场模型计算电感 |
| 2.3.2 电路模型计算电流 |
| 2.3.3 电路-磁场耦合迭代原理 |
| 2.3.4 算例分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 交直流混杂环境下变压器电磁特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 变压器交直流混杂场路耦合模型 |
| 3.3 仿真分析 |
| 3.3.1 不同直流注入方式对比 |
| 3.3.2 空载运行交直流混杂仿真 |
| 3.3.3 负载运行交直流混杂仿真 |
| 3.3.4 谐波分析 |
| 3.4 单相变压器交直流混杂实验 |
| 3.4.1 实验原理 |
| 3.4.2 不同直流注入方式交直流混杂实验 |
| 3.4.3 不同运行方式交直流混杂实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 三相变压器交直流混杂励磁特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于励磁参数的变压器交直流混杂模型 |
| 4.2.1 单相变压器交直流混杂模型 |
| 4.2.2 三相变压器交直流混杂模型 |
| 4.3 仿真分析 |
| 4.4 实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于参数辨识的变压器交直流混杂保护策略研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于漏感参数的变压器交直流混杂模型 |
| 5.2.1 单相变压器交直流混杂模型 |
| 5.2.2 三相变压器交直流混杂模型 |
| 5.3 变压器交直流混杂保护判据 |
| 5.4 仿真分析 |
| 5.5 实验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（3）交直流混合模式下变压器电磁特性计算方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究方向 |
| 1.2.1 交直流混合模式的研究现状 |
| 1.2.2 变压器交直流混合问题研究 |
| 1.2.3 变压器电磁特性仿真算法的优化研究 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 变压器场—路耦合模型 |
| 2.1 时域电路模型 |
| 2.1.1 四阶龙格库塔法原理 |
| 2.1.2 基于四阶龙格库塔法的时域电流求解方法 |
| 2.2 三维磁场模型 |
| 2.2.1 三维棱边有限元法 |
| 2.2.2 基于能量平衡有限元法的动态电感计算方法 |
| 2.3 关键电磁参数与场路耦合的映射关系研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于场路耦合模型的交直流混合电磁特性模拟 |
| 3.1 不同有限元方法的磁场计算对比 |
| 3.2 基于棱边有限元法变压器时域场路耦合模型计算结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 变压器交直流混合工作特性研究 |
| 4.1 交直流混合模式下变压器场路耦合模型的稳定性研究 |
| 4.1.1 场路耦合模型的稳定性边界条件推导 |
| 4.1.2 步长与绝对稳定域关系的探讨 |
| 4.2 时域场路耦合算法计算效率与精确性的优化分析 |
| 4.2.1 场路耦合算法效率与精确性指标 |
| 4.2.2 场路耦合算法优化方案对比 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于变压器场—路耦合模型自适应算法 |
| 5.1 变压器时域场路耦合计算自适应变步长算法 |
| 5.2 时域场路耦合定步长算法与自适应变步长算法的对比分析 |
| 5.2.1 时域场路耦合定步长算法 |
| 5.2.2 自适应变步长算法 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）干式空心电抗器多物理场分析及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 干式空心电抗器发展历史 |
| 1.1.2 干式空心电抗器结构分析 |
| 1.1.3 干式空心电抗器研究热点 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 干式空心电抗器磁场研究及进展 |
| 1.2.2 干式空心电抗器温升研究及进展 |
| 1.2.3 干式空心电抗器振动与噪声研究 |
| 1.2.4 干式空心电抗器在线监测研究 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 2 干式空心电抗器磁场屏蔽优化研究 |
| 2.1 磁场屏蔽混合优化算法 |
| 2.1.1 工频磁场屏蔽原理 |
| 2.1.2 磁场屏蔽优化模型 |
| 2.1.3 混合优化算法 |
| 2.1.4 混合优化算法流程 |
| 2.2 屏蔽优化计算模型及参数 |
| 2.2.1 本文研究对象 |
| 2.2.2 磁场屏蔽计算模型 |
| 2.2.3 屏蔽优化计算参数 |
| 2.3 磁场屏蔽优化结果及分析 |
| 2.3.1 磁场屏蔽寻优结果 |
| 2.3.2 磁场分布优化效果分析 |
| 2.4 屏蔽板对电抗器的影响分析 |
| 2.4.1 屏蔽板损耗分析 |
| 2.4.2 屏蔽板温升分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 干式空心电抗器流固耦合温度场研究 |
| 3.1 电抗器流固耦合温度计算方法 |
| 3.1.1 电抗器损耗计算方程 |
| 3.1.2 电抗器流固耦合控制方程 |
| 3.1.3 流体数值计算方法 |
| 3.1.4 控制方程离散方法 |
| 3.2 电抗器流固耦合温度场计算 |
| 3.2.1 电抗器流固耦合计算模型 |
| 3.2.2 流固耦合计算条件及参数 |
| 3.2.3 电抗器结构化网格模型 |
| 3.3 电抗器流固耦合计算结果及分析 |
| 3.3.1 电抗器损耗计算结果及分析 |
| 3.3.2 流场与温度场计算结果及分析 |
| 3.4 干式空心电抗器温升试验 |
| 3.4.1 电抗器温升试验方法 |
| 3.4.2 电抗器温度测量设备 |
| 3.4.3 包封温度测量点布置 |
| 3.4.4 电抗器温升试验条件 |
| 3.4.5 包封温度测量结果及分析 |
| 3.5 包封温度影响因素分析 |
| 3.5.1 星型支架对包封温度的影响 |
| 3.5.2 强制对流对包封温度的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 干式空心电抗器振动与噪声研究 |
| 4.1 磁固耦合振动计算方法 |
| 4.1.1 模态计算方法 |
| 4.1.2 电磁力计算方法 |
| 4.1.3 谐响应计算方法 |
| 4.2 电抗器磁固耦合振动计算 |
| 4.2.1 电抗器振动计算模型 |
| 4.2.2 电抗器模态计算结果 |
| 4.2.3 电抗器电磁力计算结果 |
| 4.2.4 电抗器振动计算结果 |
| 4.3 电抗器噪声测量试验 |
| 4.3.1 噪声的主要表征方法 |
| 4.3.2 电抗器噪声测量方法 |
| 4.3.3 噪声测量设备 |
| 4.3.4 电抗器噪声测量布点 |
| 4.3.5 电抗器噪声测量结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 干式空心电抗器在线测温系统设计 |
| 5.1 电抗器在线测温系统设计 |
| 5.1.1 电抗器测温信号选择 |
| 5.1.2 测温系统总体设计 |
| 5.1.3 在线测温系统结构 |
| 5.2 基于DE-SVR的电抗器温升回归模型 |
| 5.2.1 干式空心电抗器温升回归模型 |
| 5.2.2 回归型支持向量机 |
| 5.2.3 样本归一化处理 |
| 5.2.4 DE优化SVR模型参数 |
| 5.3 电抗器在线测温系统研制 |
| 5.3.1 在线测温故障判断 |
| 5.3.2 在线测温系统样机 |
| 5.3.3 在线测温系统功能 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的科研成果目录 |
| 致谢 |
（5）基于时域场路耦合模型的变压器直流偏磁电磁特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 电网磁暴灾害中的变压器直流偏磁问题 |
| 1.1.2 HVDC单极大地系统中的变压器直流偏磁问题 |
| 1.1.3 变压器直流偏磁研究目的与意义 |
| 1.2 课题国内外研究现状 |
| 1.2.1 变压器直流偏磁研究概述 |
| 1.2.2 电磁场数值计算方法概述 |
| 1.2.3 场路耦合方法研究现状 |
| 1.2.4 直流偏磁涡流场计算与保护研究现状 |
| 1.3 本论文的主要工作 |
| 第2章 变压器时域场路耦合模型与稳定性分析 |
| 2.1 棱边有限元法与节点有限元法对比 |
| 2.1.1 计算原理 |
| 2.1.2 算例分析 |
| 2.2 基于棱边有限元法的时域场路耦合模型 |
| 2.2.1 磁场模型计算电感 |
| 2.2.2 电路模型求解电流 |
| 2.2.3 场路耦合迭代原理 |
| 2.2.4 算例分析 |
| 2.3 时域场路耦合计算的稳定性分析 |
| 2.3.1 稳定性分析 |
| 2.3.2 算例分析 |
| 2.3.3 时域场路耦合自适应迭代算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于时域场路耦合模型的变压器直流偏磁计算 |
| 3.1 变压器直流偏磁时域场路耦合模型 |
| 3.1.1 计算原理 |
| 3.1.2 直流注入方式概述 |
| 3.2 算例分析 |
| 3.2.1 不同直流注入方式对比 |
| 3.2.2 空载运行直流偏磁计算 |
| 3.2.3 负载运行直流偏磁计算 |
| 3.2.4 谐波分析 |
| 3.3 变压器直流偏磁实验与仿真 |
| 3.3.1 实验器材与原理 |
| 3.3.2 不同直流注入方式的实验与仿真 |
| 3.3.3 不同运行方式直流偏磁实验与仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 变压器直流偏磁构件损耗计算与漏电感分析 |
| 4.1 变压器直流偏磁构件涡流损耗计算 |
| 4.1.1 涡流场计算原理 |
| 4.1.2 小型变压器直流偏磁箱体损耗计算 |
| 4.1.3 大型变压器直流偏磁构件损耗计算 |
| 4.2 变压器直流偏磁动态漏电感参数分析 |
| 4.2.1 计算原理 |
| 4.2.2 算例分析 |
| 4.2.3 基于动态漏电感的保护判据 |
| 4.2.4 实例计算 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）面向IC装备设计的电磁场有限元法研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 IC装备制造业背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 IC工艺装备中的电磁仿真 |
| 1.2.2 电磁场棱边单元法及其规范问题 |
| 1.3 本文的主要工作及内容安排 |
| 2 电磁场棱边单元法 |
| 2.1 A-V形式的电磁场方程 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 边界条件 |
| 2.2 棱边单元法的实施和求解 |
| 2.2.1 电磁场单元形函数 |
| 2.2.2 基于伽辽金法的有限元方程 |
| 2.2.3 Newmark法求解时域电磁场方程组 |
| 3 棱边单元法的规范问题 |
| 3.1 规范问题的讨论 |
| 3.1.1 磁矢势的不唯一性 |
| 3.1.2 树-余树规范方法 |
| 3.2 拉格朗日乘子规范方法 |
| 3.2.1 拉格朗日乘子法规范的有限元方程 |
| 3.2.2 数值算例 |
| 4 程序实现及算例 |
| 4.1 程序实现流程图 |
| 4.1.1 输入文件格式说明 |
| 4.1.2 流程图 |
| 4.2 IC装备中的电磁场计算 |
| 4.2.1 空载CCP放电腔室的静电场计算 |
| 4.2.2 空载磁多极约束等离子体系统的静磁场计算 |
| 4.2.3 ICP放电腔室的谐态场计算 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（7）屏蔽板工频涡流场耦合迭代方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 工频磁场干扰 |
| 1.1.1 工频磁场干扰问题的提出 |
| 1.1.2 工频场干扰问题的解决办法 |
| 1.2 电磁场计算概述 |
| 1.2.1 电磁场数值计算方法的发展概况 |
| 1.2.2 数值计算方法的研究现状及热点 |
| 1.2.3 三维涡流场的研究现状及方法 |
| 1.3 本文的工作 |
| 第2章 三维涡流场数学模型的建立 |
| 2.1 耦合迭代法思想 |
| 2.2 涡流场物理模型及简化 |
| 2.3 数学模型 |
| 2.3.1 三维涡流场数值计算方法 |
| 2.3.2 三维涡流场棱边有限元与源积分人工边界耦合迭代法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 三维涡流场棱边元与源积分人工边界耦合分析方法的实现 |
| 3.1 加权余量法 |
| 3.1.1 加权余量概念 |
| 3.1.2 伽辽金法 |
| 3.2 单元网格划分 |
| 3.3 六面体棱边单元的形状函数 |
| 3.4 涡流区涡流及磁化面电流的推导 |
| 3.4.1 矢量磁位A和标量电位φ的插值函数 |
| 3.4.2 涡流公式推导 |
| 3.4.3 磁化面电流公式推导 |
| 3.5 人工边界矢量磁位计算 |
| 3.6 棱边有限元法与源积分人工边界法耦合求解 |
| 3.7 没有屏蔽时空间磁感应强度的计算 |
| 3.8 屏蔽后空间磁感应强度的计算 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 ANSYS前、后处理及迭代程序流程 |
| 4.1 前处理——场域离散化 |
| 4.1.1 ANSYS软件 |
| 4.1.2 棱边元法中用到的单元 |
| 4.1.3 网格划分 |
| 4.1.4 模型场域数据输出 |
| 4.1.5 屏蔽板模型边界面单元及金属板表面单元提取 |
| 4.2 迭代程序流程图 |
| 4.2.1 SOR迭代法 |
| 4.2.2 流程图 |
| 4.3 后处理 |
| 4.3.1 无涡流场的屏蔽板模型的算法验证 |
| 4.3.2 有涡流场的屏蔽板模型的算法验证 |
| 4.3.3 算法验证小结 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 实例应用 |
| 5.1 实例模型的计算 |
| 5.1.1 模型尺寸与参数 |
| 5.1.2 计算 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（8）三维有限元法求解无轴承开关磁阻电机电感（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 不同自由度的有限元计算原理 |
| 2.1 双标量磁位法 |
| 2.2 矢量磁位法 |
| 2.3 棱边有限元法 |
| 3 磁场特性分析 |
| 4 电感计算 |
| 5 实验验证 |
| 6 结 论 |
（9）隔爆电机三维涡流场分析与计算（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 隔爆电机端部磁场计算 |
| 1.1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.1.2 电机端部磁场计算的国内外研究概况 |
| 1.2 棱边单元理论的发展与概况 |
| 1.2.1 三维涡流场分析的特点 |
| 1.2.2 棱边单元法计算三维涡流场概况 |
| 1.2.3 端部磁场分析的关键问题 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第二章 三维电磁场数学模型 |
| 2.1 矢量磁位和标量电位的描述 |
| 2.1.1 矢量磁位A的唯一性 |
| 2.1.2 采用节点有限元法时的A的唯一性讨论 |
| 2.1.3 采用棱边单元法时A的唯一性讨论 |
| 2.2 有限元离散 |
| 2.2.1 加权余量法 |
| 2.2.2 四面体单元的形状函数 |
| 2.2.3 A,A-φ的伽辽金弱表达式 |
| 2.2.4 单元分析 |
| 2.2.5 总体合成 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 隔爆电机端部磁场计算前处理 |
| 3.1 隔爆电机端部结构 |
| 3.2 隔爆电机端部三维建模 |
| 3.2.1 端部实体模型和基本假设 |
| 3.2.2 端部磁场边值问题 |
| 3.3 划分网格单元 |
| 3.3.1 实体模型划分网格 |
| 3.3.2 剖分方法 |
| 3.4 加载激励 |
| 3.4.1 节点电流与电流密度 |
| 3.4.2 场路耦合 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 隔爆电机端部铁心损耗计算 |
| 4.1 空载启动电机端部磁场计算 |
| 4.2 三维磁场计算 |
| 4.3 三维涡流场计算 |
| 4.4 涡流损耗 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（10）基于矢量有限元法的波导和谐振腔本征值问题研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 电磁场计算方法概述 |
| 1.1.1 电磁场计算方法的发展历程 |
| 1.1.2 电磁场计算方法的分类 |
| 1.2 有限元法(FEM)的发展 |
| 1.3 矢量有限元法(VFEM)的发展 |
| 1.4 矢量有限元法与标量有限元法的比较 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 第2章 矢量有限元法的基本原理 |
| 2.1 泛函及变分问题 |
| 2.1.1 泛函的概念 |
| 2.1.2 泛函的变分与尤拉方程 |
| 2.1.3 定解问题的等价变分 |
| 2.1.4 求解波导本征值的变分表达式 |
| 2.1.5 泛函离散及有限元编码 |
| 2.2 矢量有限元基函数 |
| 2.2.1 二维棱边元 |
| 2.2.2 三维棱边元 |
| 2.2.3 高阶矢量插值函数 |
| 2.3 单元矩阵计算 |
| 2.3.1 二维棱边元单元矩阵计算 |
| 2.3.2 三维棱边元单元矩阵计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 用矢量有限元法分析波导本征值 |
| 3.1 波导本征值问题的矢量有限元分析 |
| 3.2 数值计算及结果讨论 |
| 3.2.1 三角形金属波导 |
| 3.2.2 矩形金属波导 |
| 3.2.3 L型和脊型波导 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 用矢量有限元法分析谐振腔本征值 |
| 4.1 谐振腔本征值问题的矢量有限元分析 |
| 4.2 数值计算及结果讨论 |
| 4.2.1 矩形谐振腔 |
| 4.2.2 圆柱体形谐振腔 |
| 4.2.3 多面体谐振腔 |
| 4.2.4 球体谐振腔 |
| 4.2.5 复杂结构谐振腔 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 展望与结语 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表的论文 |
| 致谢 |
四、棱边有限元法中树规范问题研究（论文参考文献）
- [1]一种基于亥姆霍兹分解的大地电磁测深有限元正演预条件解法[J]. 郭泽秋,董浩. 地球物理学报, 2019(10)
- [2]基于关键电磁参数辨识的变压器交直流混杂保护策略研究[D]. 金明权. 东北电力大学, 2018(08)
- [3]交直流混合模式下变压器电磁特性计算方法研究[D]. 何雯婷. 东北电力大学, 2016(08)
- [4]干式空心电抗器多物理场分析及应用研究[D]. 姜志鹏. 武汉大学, 2014(01)
- [5]基于时域场路耦合模型的变压器直流偏磁电磁特性研究[D]. 潘超. 华北电力大学, 2013(11)
- [6]面向IC装备设计的电磁场有限元法研究与实现[D]. 江鹏. 大连理工大学, 2013(09)
- [7]屏蔽板工频涡流场耦合迭代方法的研究[D]. 郑庆. 华北电力大学, 2012(12)
- [8]三维有限元法求解无轴承开关磁阻电机电感[J]. 刘泽远,王世山,邓智泉. 电机与控制学报, 2009(05)
- [9]隔爆电机三维涡流场分析与计算[D]. 郭俭. 沈阳工业大学, 2009(08)
- [10]基于矢量有限元法的波导和谐振腔本征值问题研究[D]. 钟汝能. 云南师范大学, 2008(S1)