工程电磁场数值分析
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作者杜志叶 阮江军 张亚东 文武 袁佳歆 编著
出版社机械工业
ISBN9787111733867
出版时间2023-08
装帧其他
开本其他
定价78元
货号31830827
上书时间2024-06-07
商品详情
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作者简介
杜志叶，武汉大学教授，博士生导师。2007年毕业于武汉大学，获工学博士学位。长期从事智能电气设备、特高压直流输电关键技术、电磁多物理场耦合计算等领域研究工作。主持国家自然科学基金项目3项，参与4项。发表学术论文150余篇，其中SCI源刊检索30余篇，EI源刊检索80余篇。获湖北省高等学校教学成果奖一等奖1项，省部级科技进步奖4项。 入选武汉东湖高新区第十一批“3551光谷人才计划”。阮江军，武汉大学二级教授，博士生导师。1995年毕业于华中理工大学，获工学博士学位。主要从事电磁-温度-流体-力学多物理场分析、高压电气设备状态检测与评估、绝缘放电预测理论、电工新材料研发、防雷接地等研究。主持的“电磁多物理场分析关键技术及其在电工装备虚拟设计与状态评估的应用”获2017年湖北省科技进步一等奖，入选第四批国家"万人计划"。
目录
目录Contents序前言第1章工程电磁场数值分析理论1.1电气工程中的电磁场问题概述1.2电磁场麦克斯韦方程1.2.1全电流理论1.2.2全电流连续性原理1.2.3全电流定理1.2.4电磁感应定律1.2.5感应电场1.2.6麦克斯韦第二方程1.2.7麦克斯韦方程组1.3材料的特性1.3.1绝缘介质的介电特性1.3.2电介质极化1.3.3相对介电常数1.3.4磁媒质的磁化1.3.5相对磁导率1.3.6介质的静电平衡与弛豫时间1.3.7两个媒质分界面上的场量连续性条件1.4边值问题的数学描述第2章工程电磁场问题的数值模型2.1静电场问题2.2恒定电场问题2.3静磁场问题2.4时变电场问题2.4.1稳态电场与时变电场2.4.2静电场与恒定电场的等效2.4.3准静态场2.5时变磁场问题2.6电流与磁通的趋肤效应、涡流和邻近效应2.7边界条件的对比和说明2.7.1电场问题2.7.2磁场问题第3章工程电磁场常用数值分析方法3.1有限差分法3.1.1二维电场泊松方程的差分格式3.1.2边界条件的离散化处理3.1.3二维磁场泊松方程的差分格式3.1.4差分方程组的求解方法3.2有限元法3.2.1方法原理3.2.2节点与单元3.2.3一维单元的形函数3.2.4整体系数矩阵3.2.5局部系数矩阵3.2.6局部系数矩阵与整体系数矩阵3.2.7边界条件施加3.2.8单元上的势函数求解3.2.9二维单元问题3.2.10有限元法小结工程电磁场数值分析目录3.3边界元法3.3.1基本原理3.3.2边界元法实施过程3.3.3三维问题的边界元法3.3.4典型算例3.4逐次镜像法3.4.1逐次镜像法原理3.4.2逐次镜像法应用过程3.5模拟电荷法3.5.1模拟电荷法流程3.5.2模拟电荷法特点3.5.3三维模拟电荷法第4章电气工程的电磁场问题建模方法4.1电场问题4.1.1架空输电线路电场问题4.1.2高压电缆接头及附件结构绝缘计算4.1.3变压器绕组绝缘问题4.1.4高压绝缘子串、避雷器均压环及绝缘表面电场分布计算问题4.1.5变电站接地点跨步电压和接地体接地电阻计算问题4.1.6母线、汇流排接触电阻计算4.2磁场问题4.2.1架空输电线路磁场问题4.2.2变压器绕组、铁心磁场分析4.2.3电磁继电器线圈吸引力求解问题4.2.4开关柜汇流排附近磁场问题4.2.5漏磁检测仿真优化问题4.2.6电机内的电磁场4.3其他问题4.3.1场路耦合——电磁线圈炮发射问题4.3.2印制电路板电场绝缘设计问题4.4工程电磁场问题建模方法归纳第5章电磁场有限元分析软件ANSYS介绍及其工程算例5.1ANSYS5.1.1ANSYS主要功能5.1.2ANSYS分析过程5.1.3建模途径5.1.4使用ANSYS须注意的问题5.2ANSYS中的节点和单元5.3ANSYS操作界面和文件系统介绍5.3.1ANSYS的启动5.3.2ANSYS的操作界面5.3.3ANSYS的文件系统5.3.4ANSYS命令的恢复和撤消5.3.5ANSYS的在线教程5.4基于ANSYS软件的典型算例5.4.1上机实验一：静电场分析5.4.2上机实验二：恒定电场的分析5.4.3上机实验三：二维恒定磁场的分析第6章基于ANSOFT Maxwell软件的仿真实践6.1ANSOFT Maxwell主要功能6.1.1ANSOFT有限元法的原理6.1.2有限元法的步骤6.1.3ANSOFT Maxwell有限元法中的一些基本概念6.1.4ANSOFT软件的求解过程6.2基于ANSOFT软件的基础算例算例一：静电场——求圆柱带电导线周围的电场和对地电容算例二：直流电场——接地电阻的计算算例三：静磁场——输电线路周围磁场仿真算例四:涡流场——螺线管线圈的涡流场第7章补充算例补充算例一：静电场——三相输电线路电场计算补充算例二:静磁场——螺线管线圈的磁场分布补充算例三:瞬态运动问题——线圈发射器运动过程仿真附录附录A基于有限元法的110kV绝缘子伞裙表面电位和电场计算附录B基于MATLAB的逐次镜像法代码实现附录C基于边界元法的矩形金属槽中电位分布的计算
内容摘要
本书是根据作者多年从事工程电磁场教学和科研工作的经验规划和编写的，体现了电磁场工程问题和可视化仿真的特色。本书系统阐述了工程电磁场数值分析的基本理论和方法，充分考虑本科生的特点，深入浅出地讲述了典型电气工程中所涉及的电磁场问题的建模方法和简化原则、域内控制方程的求解、激励和边界条件的设置，使学生知其然且知其所以然，融会贯通，为进一步学习和研究打下基础。全书共分7章，包括工程电磁场数值分析理论、数值模型、常用数值分析方法、典型问题建模方法、常用软件的应用实践、高级算例及分析方法等。本书可作为高等院校电气工程及其自动化专业、能源动力专业及其他相关专业的高年级本科生和研究生教材，也可作为从事电力电子技术和相关研究的工程技术人员的参考用书。
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