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三维涡流场时域有限元法及其POD降阶方法研究: 电力系统中电工装备的电磁涡流场分析十分重要，研究电工装备的涡流场有助于提升电工装备的运行安全并延长其使用寿命。如今我国面临工业软件“卡脖子”的困境以及电气工业的“数字孪生”革命关头，研究三维电磁涡流场数值计算及其降阶算法...; 刘尧; 关键词：电力变压器三维涡流场时域有限元法

三角网格剖分时域有限元法的探地雷达正演模拟被引量：4: 2022年; 在探地雷达正演方法中,射线追踪法只能获取了波的运动学特征,时域有限差分法虽然能得到波的动力学特征,但是由于时空离散采用规则的结构化Yee单元,不能模拟复杂地质构造下波的传播规律.为了构建更复杂的地电模型和获取雷达波在不同地下构造中传播的波场特征,本文采用三角网格剖分的时域有限元法对探地雷达做正演模拟.时域有限元法可采用非结构化的拓扑网格对求解区域进行网格划分,选择三角形网格剖分物性区域可进一步解决矩形网格剖分对物性参数分布复杂以及几何特征不规则模型适应性差的问题.时域有限元法的求解首先以电磁波的麦克斯韦方程为基础,根据电磁场的本构关系,导出雷达波的波动方程,将波动方程作为微分控制方程并定义时域电磁场中的边值问题,对求解区域进行三角网格剖分后,采用线性插值基函数,应用Galerkin加权余量法对微分方程求解形成线性矩阵方程组,并在解线性方程组时采用LU分解的双共轭梯度法,加快了收敛速度,减小了迭代次数.在时间差分近似时采用Newmark-β法消除由时间步长过大带来的数值色散,实现无条件稳定.在求解区域边界外加完全匹配层吸收外向传播的电磁波,压制来自截断边界处的反射波.通过对构建的地电模型做正演模拟,其研究结果表明:使用三角网格剖分的时域有限元法进行复杂地质构造下的GPR正演数值模拟,构建的正演模型更加接近实际地质构造,具有更高的模拟精度,能进一步解译雷达数据剖面.; 崔凡陈毅薛晗鹏张永琦; 关键词：探地雷达时域有限元法三角形网格 NEWMARK-Β法完全匹配层

考虑介质介电驰豫影响时瞬态电场计算的时域有限元法被引量：2: 2022年; 在电力装备的实际运行过程中,可能遭受诸如操作冲击电压、雷电冲击电压等瞬态电压激励的作用。此外,随着电力电子器件在直流输电装备中的大规模应用,装备内部器件的绝缘结构承受的电压不再是传统的交流电压或直流电压,而是正极性重复性方波电压。为了研究这些装备或器件内的绝缘结构在瞬态电压激励下的电场特性,需要在电准静态场下计算其瞬态电场分布。在交变电场中,绝缘材料具有介电弛豫现象,其介电常数在频域上为频变函数。由于瞬态电压激励时间短、变化快,对应的频谱宽。因而,瞬态电压激励下的瞬态电场计算需要考虑材料的介电弛豫特性。为此,该文提出了考虑介质介电弛豫过程的时域有限元法。首先,将材料的介电弛豫现象用时变的介电参数表征,对含时变介电参数的电准静态场控制方程进行时空离散,推导了时域有限元方程和边界电场约束方程;然后,通过对比PEEK材料极化电流的实验测量结果与计算结果,验证了所提方法的有效性;最后,分析了瞬态电压激励下考虑材料介电弛豫特性的复合绝缘结构的瞬态电场分布特性。; 文腾崔翔李学宝刘思佳赵志斌; 关键词：介电弛豫时域有限元法

可并行的显隐式混合不连续伽辽金时域有限元法: 本发明公开了一种可并行的显隐式混合不连续伽辽金时域有限元法。本发明利用因果区域分解方法实现可并行的显隐式混合不连续伽辽金时域有限元法，放大时间步长的同时又可高度并行计算。本发明可以有效地节省时域有限元法的仿真计算时间，编...; 陈如山丁大志樊振宏包华广

分析不确定性等离子体特性的不连续伽辽金时域有限元法: 本发明公开了一种分析不确定性等离子体特性的不连续伽辽金时域有限元法。首先读入剖分文件，确定单元的总数目以及每个单元结点的坐标；然后执行程序前处理，统计每个单元的未知量，并进行编码；设置随机变量的参数，即均值与标准差；接着...; 丁大志陈如山樊振宏包华广

时域有限元法电磁散射特性分析被引量：1: 2020年; 时域有限元方法(TDFEM)在处理不均匀媒质和复杂几何体方面有着明显的优点,广泛应用于电磁仿真领域.本文应用了TDFEM的体激励总场-散射场区域分解技术(VETSFD),研究了二维金属目标、介质涂覆目标及金属机翼等典型目标电磁散射特性,计算其雷达散射截面(RCS).鉴于计算结果与时域有限差分算法(FDTD)、文献数据有着较强的一致性,从而验证了该算法的准确性.在此基础上,进一步对该算法的稳定性和计算精度进行了分析,得出了时间步的合适值及目标、总场与散射场之间距离的合适范围,为今后三维模型分析奠定了理论基础.; 平兰兰吴东升甘桂华; 关键词：时域有限元电磁散射特性雷达散射截面

架空线路雷电感应电压的改进时域有限元法研究被引量：3: 2018年; 为了提高配电线路的安全可靠性并对线路防雷设计提供有价值的参考依据,基于Agrawal场线耦合模型,推导出了仅以传输线沿线电压作为求解变量的数值方法,实现了一种用于求解场线耦合模型改进电报方程的单变量时域有限元法(FETD)。针对三相架空配电线路,分别计算了垂直排列、水平排列和架设地线三种典型线路结构的感应雷过电压,通过与双变量的FETD法计算结果对比,验证了该方法的正确性。此外,通过计算复杂度分析,说明了本方法相对于双变量FETD法在效率上的优势。; 刘欣岳慧清; 关键词：配电线路感应雷过电压

基于时域有限元法的任意三维结构电磁传输特性的研究: 有限元法(FEM)因其对复杂结构的建模能力而被广泛应用于求解多物理场问题(包括电磁问题)，不仅在频域下该方法得到充分发展，在时域方面，这些年也发展了时域有限元方法(TDFEM)。时域有限元方法和有限元方法的求解过程相似，...; 陈林峰; 关键词：矩形波导完全匹配层高斯脉冲时域有限元法

可并行的显隐式混合不连续伽辽金时域有限元法: 本发明公开了一种可并行的显隐式混合不连续伽辽金时域有限元法。本发明利用因果区域分解方法实现可并行的显隐式混合不连续伽辽金时域有限元法，放大时间步长的同时又可高度并行计算。本发明可以有效地节省时域有限元法的仿真计算时间，编...; 陈如山丁大志樊振宏包华广

分析不确定性等离子体特性的不连续伽辽金时域有限元法: 本发明公开了一种分析不确定性等离子体特性的不连续伽辽金时域有限元法。首先读入剖分文件，确定单元的总数目以及每个单元结点的坐标；然后执行程序前处理，统计每个单元的未知量，并进行编码；设置随机变量的参数，即均值与标准差；接着...; 丁大志陈如山樊振宏包华广

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