運動導體渦流場數(shù)值計算與應用

定　價：￥128.00

作　者：	阮江軍
出版社：	科學出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787030623454	出版時間：	2019-11-01	包裝：
開本：	16開	頁數(shù)：	216	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　含運動導體的電磁場問題存在于許多工程領域和設備中，包括直線電機、電磁發(fā)射裝置、磁懸浮列車、電磁制動裝置等，運動渦流場數(shù)值計算是此類工程問題分析中的難點和熱點問題。本書綜合了研究團隊在運動導體渦流場數(shù)值計算方面取得的突破性成果，從Eulerian描述和Lagrangian描述的兩類坐標體系，系統(tǒng)地論述了運動導體渦流場分析的理論、數(shù)值方法及應用，并結(jié)合具體算例闡述了程序?qū)崿F(xiàn)過程中的要點。針對不同類型的運動問題中的難點，提出了相應的解決方案，對于對流占優(yōu)型對流擴散方程消除非物理振蕩問題，提出應用混合有限元法－有限體積法；對于運動電磁問題網(wǎng)格處理瓶頸，采用滑動邊界法等網(wǎng)格重構(gòu)方法，并提出多套網(wǎng)格的組合網(wǎng)格法、有限元－邊界元耦合法和Mortar有限元法；為克服同步感應線圈發(fā)射器分析中單獨采用電路方法或場方法的局限，提出基于電流絲法的場-路耦合分析方法。本書主要內(nèi)容包括：運動渦流場的基本理論與數(shù)值方法；靜止坐標系下運動問題的分析；網(wǎng)格重構(gòu)方法；組合網(wǎng)格法；有限元－邊界元耦合法；非重疊Mortar有限元法；電流絲法；常用商業(yè)計算軟件應用；運動渦流場相關的電磁力計算以及各類數(shù)值方法的適用性等。

作者簡介

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圖書目錄

目錄
第1章運動渦流場的數(shù)學模型/1
1.1 運動渦流場工程分析概況/2
1.1.1 運動渦流場工程問題與分析難點/2
1.1.2 運動渦流場數(shù)值計算研究現(xiàn)狀/3
1.2 運動渦流場的控制方程與邊界條件/6
1.2.1 運動渦流場基本方程/6
1.2.2 矢量磁位和標量電位表述/9
1.2.3 矢量電位和標量磁位表述/12
1.3 Eulerian和Lagrangian坐標系描述/14
參考文獻/16
第2章混合有限元法-有限體積法/20
2.1 有限元法的基本原理及離散方式/21
2.1.1 加權余量法/21
2.1.2 Galerkin有限元法/23
2.1.3 有限元法方程組形成/24
2.2 有限體積法的基本思路及離散方式/31
2.2.1 有限體積法的基本思路/31
2.2.2 有限體積法的區(qū)域離散方式/32
2.3 對流占優(yōu)型對流擴散方程解的穩(wěn)定性/34
2.3.1 對流占優(yōu)型對流擴散方程特征/34
2.3.2 對流占優(yōu)型對流擴散方程的解析解/35
2.3.3 對流占優(yōu)型對流擴散方程數(shù)值解的分析/36
2.4 引入迎風因子的有限元法和有限體積法/40
2.4.1 迎風有限元法/40
2.4.2 迎風有限體積法/43
2.5 混合有限元法-有限體積法的實施/45
2.5.1 擴散項與源項的處理/45
2.5.2 對流項的處理/45
2.5.3 單元剛度矩陣的形成/50
2.6 混合有限元法-有限體積法應用實例/51
參考文獻/61
第3章組合網(wǎng)格法/63
3.1 已有的多重網(wǎng)格方法及其局限/64
3.2 CGM的基本原理/67
3.3 CGM的實施/69
3.3.1 實施步驟/69
3.3.2 實施案例/70
3.4 CGM應用實例/79
參考文獻/85
第4章有限元-邊界元耦合法/86
4.1 FEM與BEM比較/87
4.2 BEM的基本原理及離散過程/89
4.2.1 BEM的基本原理/89
4.2.2 二維BEM的方程組形成/92
4.2.3 三維BEM的方程組形成/93
4.2.4 邊界元奇異積分和接近奇異積分的解析計算/95
4.2.5 單元疊加/96
4.3 FE-BECM的實施/97
4.4 FE-BECM應用實例/99
4.4.1 FE-BECM應用算例1（Eulerian坐標系描述）/99
4.4.2 FE-BECM應用算例2（Lagrangian坐標系描述）/103
4.4.3 FE-BECM在三維運動導體渦流場中的應用/111
參考文獻/118
第5章非重疊Mortar有限元法/121
5.1 Mortar元法研究現(xiàn)狀/122
5.2 NO-MFEM的基本原理/123
5.2.1 數(shù)學模型/123
5.2.2 區(qū)域分解/124
5.2.3 有限元離散/126
5.2.4 Mortar條件/127
5.3 NO-MFEM的實施/128
5.3.1 前處理/128
5.3.2 計算C矩陣/129
5.3.3 計算D矩陣/135
5.3.4 計算Q矩陣/138
5.3.5 方程組的形成/139
5.3.6 方程組的求解/151
5.4 NO-MFEM應用實例/154
5.4.1 電磁繼電器算例/154
5.4.2 三維靜電場算例/167
5.4.3 在運動導體渦流場中的應用/170
參考文獻/176
第6章電流絲法/179
6.1 電流絲模型方法的基本原理/180
6.2 基于CFM方法的線圈發(fā)射器計算方法/180
6.3 CFM方法試驗原理驗證/187
6.4 CFM方法應用實例/191
6.4.1 線圈發(fā)射器應用/191
6.4.2 線圈發(fā)射器的場-路結(jié)合分析/193
參考文獻/200