art3浙江大学电气学院电磁场数值计算

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密码：555555（6个）December16,20091art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第1页!1）牛顿-拉夫逊迭代法3.非线性有限元法(2D)考察非线性方程式中系数k是u的函数，右端项f为常量。December16,20092art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第2页!1）牛顿-拉夫逊迭代法3.非线性有限元法(2D)若设则原问题求解就是求取由曲线g(u)与直线f的交点uDecember16,20093art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第3页!1）牛顿-拉夫逊迭代法3.非线性有限元法(2D)为了求解上述方程，首先选取初始解u0，并将g(u)在u0点展开，有忽略高次项，有December16,20094art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第4页!1）牛顿-拉夫逊迭代法3.非线性有限元法(2D)是经过一次迭代得到的近似解。解得后，可将其作为再次迭代的起点，继续用下式求取二次近似解December16,20095art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第5页!1）牛顿-拉夫逊迭代法3.非线性有限元法(2D)一般地，经过k次迭代都得到u(k)后求取u(k+1)的方程为经过适当次数迭代，上述方程的左端项接近于零，从而其解接近于收敛值。December16,20096art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第6页!1）牛顿-拉夫逊迭代法3.非线性有限元法(2D)Insummary构成了以函数的斜率为系数，以近似解的迭代差为变量，以余量为右端项的线性代数方程组，并由它求取每一次迭代的近似解。December16,20097art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第7页!1）牛顿-拉夫逊迭代法3.非线性有限元法(2D)JacobionMatrixDecember16,20098art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第8页!1）牛顿-拉夫逊迭代法3.非线性有限元法(2D)收敛判据December16,20099art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第9页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)对应的余量（弱式的）形式与线性问题一样，区别仅在于与u的值有关December16,200910art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第10页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)在一个单元内December16,200911art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第11页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)A.线性媒质当媒质为线性时，此时[k]e与{ue}无关，因此有December16,200912art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第12页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)B.非线性媒质有这时[k]e与{ue}有关。此时，对于December16,200913art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第13页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)B.非线性媒质在一个单元内，[k]e正比于{ue}。于是December16,200914art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第14页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)B.非线性媒质则December16,200915art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第15页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)B.非线性媒质December16,200916art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第16页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)B.非线性媒质December16,200917art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第17页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)B.非线性媒质December16,200918art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第18页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)B.非线性媒质由磁化曲线得到December16,200919art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第19页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)C.类边界条件的处理次迭代时，与线性方程组处理一致其它次迭代，由于次已经使得类边界条件严格满足，故这时的误差余量为零，按齐次一类条件处理。December16,200920art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第20页!1）三维剖分的常用单元即形状函数4.三维电磁场问题的有限元法(2D)B.长方体单元December16,200921art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第21页!1）三维剖分的常用单元即形状函数4.三维电磁场问题的有限元法(2D)C.直三棱柱单元设直三棱柱单元的高重心坐标（z轴）December16,200922art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第22页!1）三维剖分的常用单元即形状函数4.三维电磁场问题的有限元法(2D)C.直三棱柱单元则December16,200923art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第23页!1）三维剖分的常用单元即形状函数4.三维电磁场问题的有限元法(2D)C.直三棱柱单元December16,200924art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第24页!2）三维恒定磁场的有限元方法4.三维电磁场问题的有限元法(2D)A.边界条件(i)类边界条件此时整个边界面上给定了向量磁位的切向分量At，即December16,200925art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第25页!2）三维恒定磁场的有限元方法4.三维电磁场问题的有限元法(2D)B.三维恒定磁场的双旋度方程C.向量形式的泊松方程December16,200926art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第26页!2）三维恒定磁场的有限元方法4.三维电磁场问题的有限元法(2D)D.三维恒定旋度场的条件变分问题(i)向量形式的泊松方程December16,200927art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第27页!2）三维恒定磁场的有限元方法4.三维电磁场问题的有限元法(2D)D.三维恒定旋度场的条件变分问题(ii)双旋度方程December16,200928art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第28页!3）三维涡流场的A-V-A法4.三维电磁场问题的有限元法考虑电流连续方程December16,200929art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第29页!1）长直接地金属槽中的电场课后大作业计算区域December16,200930art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第30页!1）长直接地金属槽中的电场课后大作业边值问题—边界条件二类齐次边界条件，不必处理December16,200931art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第31页!2）电磁铁的磁场课后大作业对于该电磁铁中间区段的磁场分布，在忽略其端部效应前提下可理想化为平行平面场。现以向量磁位A=Azez为待求量。基于场分布的对称性，计算场域可压缩为上图所示的右半截面。由于铸钢的磁导率很大，故铁心的外轮廓线可以理想地认为与磁场线迹线相重，并设为磁位的参考点。December16,200932art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第32页!2）电磁铁的磁场课后大作业边值问题—边界条件December16,200933art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第33页!3）开口电机槽内单层绕组的磁场课后大作业一安置有单层绕组的开口电机槽的截面图，如所示，设其结构尺寸(以cm为单位)分别为a=0.8，b=1.6，c=0.1，d=0.7，e=0.1，f=1.2，g=0.6，载流J=Jz

=250A/cm2，且设铁磁材料

→∞，槽口水平方向与磁场线相重合。试求电机槽内的磁场分布。December16,200934art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第34页!3）开口电机槽内单层绕组的磁场课后大作业边值问题-泛定方程December16,200935art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第35页!1）牛顿-拉夫逊迭代法3.非线性有限元法(2D)这是一个线性代数方程组未知量系数由此可得December16,200936art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第36页!1）牛顿-拉夫逊迭代法3.非线性有限元法(2D)其过程可形象地表示为：December16,200937art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第37页!1）牛顿-拉夫逊迭代法3.非线性有限元法(2D)一般地，经过k次迭代都得到u(k)后求取u(k+1)的方程为经过适当次数迭代，上述方程的左端项接近于零，从而其解接近于收敛值。December16,200938art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第38页!1）牛顿-拉夫逊迭代法3.非线性有限元法(2D)Insummary对于非线性代数方程组将上式左端项定义为向量{g}December16,200939art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第39页!1）牛顿-拉夫逊迭代法3.非线性有限元法(2D)December16,200940art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第40页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)此时，偏微分方程为December16,200941art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第41页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)在一个单元内klh的计算同线性问题December16,200942art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第42页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)定义December16,200943art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第43页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)A.线性媒质如果初始值，则与线性问题完全一致，一次即可解出December16,200944art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第44页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)B.非线性媒质December16,200945art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第45页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)B.非线性媒质令矢量磁位为磁通密度B，标量磁位为磁场强度HDecember16,200946art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第46页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)B.非线性媒质由磁化曲线得到December16,200947art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第47页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)B.非线性媒质December16,200948art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第48页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)B.非线性媒质December16,200949art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第49页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)B.非线性媒质December16,200950art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第50页!2）在有限元法中的计算格式3.非线性有限元法(2D)B.非线性媒质矩阵的对称性、稀疏性、正定性不变December16,200951art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第51页!1）三维剖分的常用单元即形状函数4.三维电磁场问题的有限元法(2D)A.四面体单元December16,200952art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第52页!1）三维剖分的常用单元即形状函数4.三维电磁场问题的有限元法(2D)C.直三棱柱单元December16,200953art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第53页!1）三维剖分的常用单元即形状函数4.三维电磁场问题的有限元法(2D)C.直三棱柱单元假定(i)三棱柱内任一平行于xoy平面的三角形，形状函数对x、y的变化规律与平面三角元相同(ii)从顶面到底面，形状函数从1到零随z作线性变化December16,200954art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第54页!1）三维剖分的常用单元即形状函数4.三维电磁场问题的有限元法(2D)C.直三棱柱单元其中:为任意点在三角元i,j,m中的面积坐标。为任意点三角元i',j',m'中的面积坐标。

December16,200955art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第55页!2）三维恒定磁场的有限元方法4.三维电磁场问题的有限元法(2D)在包含载流区的三维恒定磁场中，由于源的存在，此时三维场属于旋度场，应用向量磁位A或其他混合方法求解December16,200956art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第56页!2）三维恒定磁场的有限元方法4.三维电磁场问题的有限元法(2D)A.边界条件(ii)第二类边界条件此时整个边界面上给定了磁场强度的切向分量Ht（-q)，即常常Ht=0，即磁力线垂直边界条件December16,200957art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第57页!2）三维恒定磁场的有限元方法4.三维电磁场问题的有限元法(2D)D.三维恒定旋度场的条件变分问题(i)向量形式的泊松方程December16,200958art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第58页!2）三维恒定磁场的有限元方法4.三维电磁场问题的有限元法(2D)D.三维恒定旋度场的条件变分问题(ii)双旋度方程December16,200959art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第59页!3）三维涡流场的A-V-A法4.三维电磁场问题的有限元法并入库仑规范December16,200960art3浙江大学电气学院电磁场数值计算共67页，您现在浏览的是第60页!1）长直接地金属槽中的电场