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工程電磁場數值分析/電氣精品教材叢書

  • 作者：編者:杜志葉//阮江軍//張亞東//文武//袁佳歆|責編:李小平
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111733867
  • 出版日期：2023/08/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：262
人民幣：RMB 78 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是根據作者多年從事工程電磁場教學和科研工作的經驗規劃和編寫的，體現了電磁場工程問題和可視化模擬的特色。
    本書系統闡述了工程電磁場數值分析的基本理論和方法，充分考慮本科生的特點，深入淺出地講述了典型電氣工程中所涉及的電磁場問題的建模方法和簡化原則、域內控制方程的求解、激勵和邊界條件的設置，使學生知其然且知其所以然，融會貫通，為進一步學習和研究打下基礎。全書共分7章，包括工程電磁場數值分析理論、數值模型、常用數值分析方法、典型問題建模方法、常用軟體的應用實踐、高級算例及分析方法等。
    本書可作為高等院校電氣工程及其自動化專業、能源動力專業及其他相關專業的高年級本科生和研究生教材，也可作為從事電力電子技術和相關研究的工程技術人員的參考用書。
作者介紹
編者:杜志葉//阮江軍//張亞東//文武//袁佳歆|責編:李小平
目錄
序
前言
第1章  工程電磁場數值分析理論
  1.1  電氣工程中的電磁場問題概述
  1.2  電磁場麥克斯韋方程
    1.2.1  全電流理論
    1.2.2  全電流連續性原理
    1.2.3  全電流定理
    1.2.4  電磁感應定律
    1.2.5  感應電場
    1.2.6  麥克斯韋第二方程
    1.2.7  麥克斯韋方程組
  1.3  材料的特性
    1.3.1  絕緣介質的介電特性
    1.3.2  電介質極化
    1.3.3  相對介電常數
    1.3.4  磁媒質的磁化
    1.3.5  相對磁導率
    1.3.6  介質的靜電平衡與弛豫時間
    1.3.7  兩個媒質分界面上的場量連續性條件
  1.4  邊值問題的數學描述
第2章  工程電磁場問題的數值模型
  2.1  靜電場問題
  2.2  恆定電場問題
  2.3  靜磁場問題
  2.4  時變電場問題
    2.4.1  穩態電場與時變電場
    2.4.2  靜電場與恆定電場的等效
    2.4.3  准靜態場
  2.5  時變磁場問題
  2.6  電流與磁通的趨膚效應、渦流和鄰近效應
  2.7  邊界條件的對比和說明
    2.7.1  電場問題
    2.7.2  磁場問題
第3章  工程電磁場常用數值分析方法
  3.1  有限差分法
    3.1.1  二維電場泊松方程的差分格式
    3.1.2  邊界條件的離散化處理
    3.1.3  二維磁場泊松方程的差分格式
    3.1.4  差分方程組的求解方法
  3.2  有限元法
    3.2.1  方法原理
    3.2.2  節點與單元
    3.2.3  一維單元的形函數
    3.2.4  整體係數矩陣
    3.2.5  局部係數矩陣
    3.2.6  局部係數矩陣與整體係數矩陣
    3.2.7  邊界條件施加
    3.2.8  單元上的勢函數求解
    3.2.9  二維單元問題

    3.2.10  有限元法小結
  3.3  邊界元法
    3.3.1  基本原理
    3.3.2  邊界元法實施過程
    3.3.3  三維問題的邊界元法
    3.3.4  典型算例
  3.4  逐次鏡像法
    3.4.1  逐次鏡像法原理
    3.4.2  逐次鏡像法應用過程
  3.5  模擬電荷法
    3.5.1  模擬電荷法流程
    3.5.2  模擬電荷法特點
    3.5.3  三維模擬電荷法
第4章  電氣工程的電磁場問題建模方法
  4.1  電場問題
    4.1.1  架空輸電線路電場問題
    4.1.2  高壓電纜接頭及附件結構絕緣計算
    4.1.3  變壓器繞組絕緣問題
    4.1.4  高壓絕緣子串、避雷器均壓環及絕緣表面電場分佈計算問題
    4.1.5  變電站接地點跨步電壓和接地體接地電阻計算問題
    4.1.6  母線、匯流排接觸電阻計算
  4.2  磁場問題
    4.2.1  架空輸電線路磁場問題
    4.2.2  變壓器繞組、鐵心磁場分析
    4.2.3  電磁繼電器線圈吸引力求解問題
    4.2.4  開關櫃匯流排附近磁場問題
    4.2.5  漏磁檢測模擬優化問題
    4.2.6  電機內的電磁場
  4.3  其他問題
    4.3.1  場路耦合——電磁線圈炮發射問題
    4.3.2  印製電路板電場絕緣設計問題
  4.4  工程電磁場問題建模方法歸納
第5章  電磁場有限元分析軟體ANSYS介紹及其工程算例
  5.1  ANSYS
    5.1.1  ANSYS主要功能
    5.1.2  ANSYS分析過程
    5.1.3  建模途徑
    5.1.4  使用ANSYS須注意的問題
  5.2  ANSYS中的節點和單元
  5.3  ANSYS操作界面和文件系統介紹
    5.3.1  ANSYS的啟動
    5.3.2  ANSYS的操作界面
    5.3.3  ANSYS的文件系統
    5.3.4  ANSYS命令的恢復和撤消
    5.3.5  ANSYS的在線教程
  5.4  基於ANSYS軟體的典型算例
    5.4.1  上機實驗一：靜電場分析
    5.4.2  上機實驗二：恆定電場的分析
    5.4.3  上機實驗三：二維恆定磁場的分析
第6章  基於ANSOFT Maxwell軟體的模擬實踐

  6.1  ANSOFT Maxwell主要功能
    6.1.1  ANSOFT有限元法的原理
    6.1.2  有限元法的步驟
    6.1.3  ANSOFT Maxwell有限元法中的一些基本概念
    6.1.4  ANSOFT軟體的求解過程
  6.2  基於ANSOFT軟體的基礎算例
    算例一：靜電場——求圓柱帶電導線周圍的電場和對地電容
    算例二：直流電場——接地電阻的計算
    算例三：靜磁場——輸電線路周圍磁場模擬
    算例四：渦流場——螺線管線圈的渦流場
第7章  補充算例
    補充算例一：靜電場——三相輸電線路電場計算
    補充算例二：靜磁場——螺線管線圈的磁場分佈
    補充算例三：瞬態運動問題——線圈發射器運動過程模擬
附錄
  附錄A  基於有限元法的110kV絕緣子傘裙表面電位和電場計算
  附錄B  基於MATLAB的逐次鏡像法代碼實現
  附錄C  基於邊界元法的矩形金屬槽中電位分佈的計算

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