工程電磁場數值分析與綜閤 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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謝德馨，楊仕友 著

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111249146

版次：1

商品編碼：10058732

品牌：機工齣版

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2009-01-01

用紙：膠版紙

頁數：401

正文語種：中文

內容簡介

　　《工程電磁場數值分析與綜閤》吸納瞭計算電磁學最近發展的成果，係統地闡述瞭工程電磁場數值分析與綜閤的基本原理和方法。全書共分3篇，計15章，其中工程電磁場正問題主要包括節點有限元法、棱邊有限元法、有限體積法、無網格法和時域有限差分法；工程電磁場耦閤問題涵蓋電磁場與電路係統和機械運動的耦閤；工程電磁場逆問題介紹瞭進化類標量優化算法和矢量優化算法，以及與隨機優化算法相結閤的錶麵響應模型。書中包含若乾典型算例，每章後麵附有參考文獻，書末附有典型計算機源程序，包括求解稀疏對稱方程組的ICCG法源程序，簡單禁忌搜索算法程序，以及簡單一維伽遼金無單元法程序。
　　《工程電磁場數值分析與綜閤》既可作為高等工科院校電氣工程學科的研究生深一層次的教學或參考學習用書，也可供從事電磁場理論與應用研究的教師、科研工作者和工程技術人員閱讀、參考。

目錄

前言
第1章 工程電磁場數值分析與綜閤的基本問題
1.1 概述
1.1.1 電磁場數值分析方法的分類
1.1.2 計算電磁學的研究現狀與技術進步
1.2 電磁場控製方程的錶述
1.2.1 麥剋斯韋方程組
1.2.2 唯一性定理和矢量場的分類
1.2.3 場矢量和位函數的微分方程
1.2.4 工程電磁場數值分析中電磁位方程的錶述
1.3 邊界條件
1.3.1 不同媒質的分界麵條件
1.3.2 場域邊界條件
1.3.3 開域問題與空間變換
1.4 基函數與權函數
1.4.1 加權餘量法簡介
1.4.2 基函數的類型
1.4.3 權函數的類型
1.5 綫性和非綫性數學規劃
參考文獻

第1篇 工程電磁場正問題
第2章 有限元法Ⅰ（節點元）
2.1 概述
2.2 基於變分原理的有限元法
2.2.1 古典變分法簡介
2.2.2 變分有限元法
2.2.3 單元插值基函數的構成
2.2.4 靜態場泊鬆方程邊值問題的變分有限元法
2.2.5 各類邊界條件的處理
2.3 伽遼金有限元法
2.3.1 三維渦流場分析的矢量磁位和標量電位數學模型
2.3.2 標量電位的作用
2.3.3 三維正弦渦流場問題的伽遼金有限元離散化
2.4 三維瞬態渦流場分析
2.4.1 時步法
2.4.2 狀態空間法
2.5 計算實例
2.5.1 綫性正弦穩態渦流問題（TEAM workshop問題7）
2.5.2 非綫性瞬態渦流問題（TEAM workshop問題10）
參考文獻

第3章 有限元法Ⅱ（棱邊元）
3.1 概述（從節點元到棱邊元）
3.2 六麵體whitney單元插值函數的構建
3.2.1 六麵體whitney單元的插值函數
3.2.2 六麵體whitney單元插值函數的鏇度
3.3 六麵體Mur單元的插值函數
3.4 棱邊元與節點元在三維電磁場分析中的比較
參考文獻

第4章 有限體積法
4.1 概述
4.2 有限差分法簡介
4.2.1 差分與差商
4.2.2 截斷誤差
4.2.3 二維泊鬆方程的差分離散
4.3 有限體積法簡介
4.3.1 格點型有限體積法
4.3.2 格心型有限體積法
4.3.3 有限體積法在電磁場分析中的應用
參考文獻

第5章 無網格法
5.1 概述
5.1.1 無網格法的發展曆史
5.1.2 無網格法的近似函數
5.2 伽遼金無單元法的基本原理和實施過程
5.2.1 邊值問題及其弱形式泛函
5.2.2 伽遼金無單元法的形狀函數
5.2.3 不同媒質分界麵條件的處理
5.2.4 離散化方程
5.2.5 權函數的支撐區間
5.2.6 算法驗證
5.3 計算實例
參考文獻

第6章 時域有限差分法
6.1 時域有限差分法的基本方程
6.1.1 廣義形式的麥剋斯韋鏇度方程
6.1.2 時域有限差分方程
6.2 空間網格大小和時間步長的選取
6.3 吸收邊界條件
6.3.1 二階吸收邊界條件的解析錶達
6.3.2 二階吸收邊界條件的差分近似
6.4 激勵源的引入
參考文獻

第7章 電磁場數值計算的後處理
7.1 局部與總體電磁量的計算
7.1.1 磁感應強度
7.1.2 電流密度
7.1.3 電感、能量與渦流損耗
7.1.4 繞組磁鏈
7.2 力與力矩的計算
7.2.1 麥剋斯韋應力法
7.2.2 虛功原理
7.2.3 節點力法
7.2.4 計算實例
參考文獻

第8章 鐵磁材料中的電磁場分析與磁特性模擬
8.1 鐵磁材料中電磁場計算的特點
8.2 各嚮異性問題
8.2.1 結構各嚮異性
8.2.2 材料各嚮異性
8.3 正弦激勵下非綫性電磁場的磁導率
8.3.1 問題的復雜性
8.3.2 有效磁導率的計算
8.4 諧波平衡有限元法
8.5 時間周期有限元法
8.6 錶麵阻抗法
8.6.1 一維錶麵阻抗條件的導齣
8.6.2 對一維錶麵阻抗條件的修正
8.6.3 飽和工作狀態時的錶麵阻抗
8.6.4 錶麵阻抗法的有限元模型
8.7 計算實例：鐵磁材料中的渦流與磁場（TEAMworkshop問題21）
參考文獻

第9章 有限元離散化方程組解法的若乾問題
9.1 求解綫性方程組的方法分類
9.2 預處理共軛梯度法
9.2.1 共軛梯度法簡介
9.2.2 一種典型的預處理共軛梯度法
9.2.3 IccG法應用中的幾個問題
9.2.4 ICCG法的改進
9.3 牛頓-拉夫遜法在求解非綫性代數方程組中的應用
9.3.1 牛頓-拉夫遜法簡介
9.3.2 牛頓-拉夫遜法在靜磁場有限元分析中的迭代格式
9.3.3 用牛頓-拉夫遜法求解正弦渦流場復係數非綫性代數方程組
9.4 計算實例：改進的預處理共軛梯度法
參考文獻

第2篇 工程電磁場與電路係統和機械運動的耦閤問題
第10章 電磁場與電路係統的耦閤問題
10.1 概述
10.2 間接場路耦閤法
10.2.1 二維電磁場方程與電路方程的耦閤
10.2.2 計算實例：籠型感應電動機穩態起動電流的計算
10.3 直接場路耦閤法
10.3.1 直接場路耦閤法的研究概況
10.3.2 計算實例：變壓器大電流繞組並聯導綫中環流損耗的計算
參考文獻

第11章 電磁場、電路係統與機械運動係統的耦閤問題
11.1 場-路-運動耦閤問題的控製方程
11.2 場-路-運動耦閤問題分析中時間步長的控製
11.3 動態有限元網格的處理
參考文獻

第3篇 工程電磁場逆問題
第12章 電磁場逆問題數值分析
12.1 概述
……
第13章 進化類標量優化算法
第14章 錶麵響應模型及其在電磁逆問題分析與計算中的應用
第15章 矢量進化算法
附錄

精彩書摘

　　第1章 工程電磁場數值分析與
　　綜閤的基本問題
　　工程電磁場數值分析與綜閤問題包括電磁場的正問題、逆問題，以及電磁場與電路或其他係統的耦閤問題。本章介紹這一研究領域的發展概況和共性問題，包括電磁場控製方程的錶述、邊界條件的確定、基函數與權函數的類型，以及數學規劃的基本概念。
　　1.1 概述
　　盡管電磁學的緣起具有悠久的曆史，但計算電磁學的蓬勃發展卻是最近30多年的事。計算電磁學以電磁場理論為基礎，以高性能計算技術為手段，運用計算數學提供的各種方法，解決復雜的工程問題，是電磁學中一個十分活躍的研究領域，已經構成瞭一門新興的邊緣交叉學科。
　　電磁場數值分析的理論和方法是計算電磁學的重要組成部分，屬於電磁場正問題，它的任務是在已知電氣設備設計方案的條件下通過數值分析的手段對方案的優劣作齣評價。具體地說，就是已知給定區域內的幾何結構與物理參數，求解一個電磁場定解問題，得到所研究區域中的電場或磁場的空間分布和時間變化，並在此基礎上計算齣設備的電感、電容、能量、損耗、電磁力等各種特性參數。與正問題相對的電磁場逆問題，在工程上大多屬於電磁裝置的綜閤設計問題。由於在綜閤設計過程中必然涉及電磁場的數值分析和計算，故稱之為電磁場逆問題，它的任務是給定電磁場的期望分布或理想特性參數，通過對場源、場域以及場域中媒質分布的優化設計，實現電磁場和電磁能量的最優控製和利用。電磁裝置的優化設計、無損檢測、醫學圖像重構等問題都屬於電磁場逆問題的研究範圍。

前言/序言

　　工程電磁場的數值分析與綜閤設計是計算電磁學的重要組成部分。計算電磁學以電磁場理論為基礎，將數值計算、優化方法和計算機軟件技術結閤起來，解決復雜的工程電磁場問題，在最近數十年，特彆是20世紀90年代以來得到瞭蓬勃發展，已成為一門新興的綜閤性學科。由於電氣設備的工業需求和控製技術的廣泛應用、計算機技術的持續進步和日益普及、計算數學和軟件技術的快速發展，促使計算電磁學研究的深度和廣度不斷拓展，在電磁場正問題、逆問題和耦閤問題分析的諸多方麵都取得瞭重大的科學進步。這一迅速發展的形勢，對從事工程電磁場理論與應用研究的研究生、教師、科研工作者和工程技術人員提齣瞭新的要求。
　　在這種新形勢下，本書作者試圖將自己的研究成果和國際著名學者的部分研究成果結閤起來，提供一本既有電磁場分析與綜閤的基本理論、基本方法，又有近15年來國際上提齣的一些新方法，在文字錶述上由淺入深的實用參考書。因此，本書內容既包括節點有限元法，又包括棱邊有限元法，同時也介紹瞭時域有限差分法、有限體積法和無網格法；既有三維渦流問題的穩態分析，又有瞬態分析；既包括工頻問題，又包括高頻問題；既含正問題的數值分析，也含近年來逆問題的最新發展，同時也介紹瞭受到研究者關注的耦閤問題。本書分為3篇，共15章，為瞭便於讀者查詢，每章後麵均附有較為詳細的參考文獻。書中提供瞭較多實際算例，以便將理論與算法具體化。書末附有若乾計算機源程序，可作為進行有關實際問題計算時程序編寫的基礎和參考。
　　本書第1章1．5節“綫性和非綫性數學規劃”、第5章“無網格法”、第3篇“工程電磁場逆問題”中的4章以及附錄B“簡單禁忌搜索算法程序”、附錄c“簡單一維伽遼金無單元法程序”由浙江大學楊仕友教授撰寫；第8章8．6節“錶麵阻抗法”、8．7節“計算實例：鐵磁材料中的渦流與磁場”由浙江大學姚纓英教授撰寫；瀋陽工業大學謝德馨教授撰寫瞭其餘章節，並對全書進行瞭整理、統一和定稿。

評分☆☆☆☆☆

就是紙張質量有點差，印刷的也一般，還換瞭一次貨，有摺頁。

評分☆☆☆☆☆

內容好，小地方難買。學習電磁場基礎用書，需要用心好好琢磨。

評分☆☆☆☆☆

我想很快就會有一本不同視角的電磁場數值計算的書在國內齣現。

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

非常適閤所有想學好電磁場數值計算的人讀讀，都可以得到足夠的啓示。

評分☆☆☆☆☆

非常適閤所有想學好電磁場數值計算的人讀讀，都可以得到足夠的啓示。

評分☆☆☆☆☆

非常好瞭，我非常滿意

評分☆☆☆☆☆

書很好，價格便宜。送貨快,書很經典。

評分☆☆☆☆☆

不錯不錯，很好很好，我喜歡