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詳細書籍分類

Opera3D工程電磁場計算及多場耦合分析

( 簡體 字)
作者：李毅 王秋良類別：1. -> 工程繪圖與工程計算 -> 綜合
譯者：
出版社：清華大學出版社Opera3D工程電磁場計算及多場耦合分析 3dWoo書號： 45188
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【有庫存】
NT售價： 395 元

出版日：10/1/2016
頁數：297
光碟數：0
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印刷：黑白印刷語系： ( 簡體 版 )
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ISBN：9787302439806
作者序　|　譯者序　|　前言　|　內容簡介　|　目錄　|　序
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證)
作者序：

譯者序：

前言：

電子、電氣技術廣泛應用于工業生產、科學研究領域，是人類生產生活中不可或缺的技術。各種電氣裝置的工作狀態或物理特性均由電磁場和其他相關物理場決定。隨著市場競爭的日趨激烈，電氣制造商們需要越來越高效且低成本的電氣產品。隨著科研或軍工領域技術要求的不斷增長，需要設計出更高性能的電氣裝置。為了降低研發成本及優化設計參數，對電磁場問題進行計算仿真成為取代花費巨大的模擬試驗的高效可靠的重要手段。隨著計算機技術及有限元方法的發展，利用有限元計算機仿真成為復雜電磁場問題計算分析及優化設計必不可少的手段。
Opera3D（OPerating environment for Electromagnetic Research and Analysis）三維電磁分析軟件正是在這一背景下應運而生，并不斷發展。Opera3D是英國矢量場軟件
公司
(Vector Fields Software)經過多年研發并仍在不斷發展的一款三維電磁場分析及優化軟件。其應用領域日益擴大，主要包括電機、交直流傳動、汽車制造、航空航天、風力發電、生物工程、醫療器械、高能物理、超導磁體、核磁共振成像系統、鋼鐵冶金、國防軍工等諸多領域。該軟件憑借其準確性及專業性已被GE（通用電氣）、SIMENS（西門子）、ITER（國際熱核聚變實驗堆計劃）、美國能源部等諸多國際知名企業和著名科研機構采用和驗證，在國際電磁場計算領域享有很高的知名度。
Opera3D是一套完整的電磁場分析軟件。它集成了多個計算模塊，包括靜磁場模塊TOSCA、交流電磁場模塊ELEKTRA、粒子束分析模塊SCALA、直線或旋轉電機模塊CARMEN、高頻電磁場模塊SOPRANO、磁滯分析模塊DEMAG、超導磁體失超仿真模塊QUENCH 、應力場模塊STRESS及溫度場模塊TEMPO等，同時還包括將這些模塊相互耦合的功能。每個模塊的計算都通過建模及后處理完成。
Opera3D軟件具有很高的電磁場計算準確性，可對線性及非線性材料、各向同性及各向異性材料、磁滯材料進行電磁場分析； 有限元網格除了具有基本的四面體網格，還有六面體網格、棱臺網格、殼網格及混合網格等，建模后各部分的網格參數均可以調整設置，并生成網格質量評估供使用者采納或調整有限元網格參數； 對于純導體的電磁場分析，Opera3D未采用有限元法，而采用數值積分計算法，不僅提高了計算速度，還大幅提高了計算精度，彌補了有限元法在電磁場計算精度上的不足，成為高精度磁場計算領域如高均勻度超導磁體設計中高效可靠的計算工具。
現今，國內外有關如何操作Opera3D軟件的資料僅有隨軟件附送的英文幫助文檔。該文檔編撰不符合一般工具書的閱讀習慣，案例較少且大多介紹簡略，不利于不同專業的工程人員根據自己所關注的領域進行自學和參考。本書是國內外至今唯一一本有關如何操作該軟件的工具書或自學手冊。本書包含基礎電磁理論、有限元方法的簡要介紹，并對幾乎每一種三維電磁場問題進行案例解析，包括靜態電磁場、時變電磁場、運動物體的電磁場、溫度場等； 本書還包括多場耦合分析的詳細范例使用介紹，以及電磁設計優化器的使用介紹； 不同于Opera3D自帶幫助文檔，本書對每一個范例都從最基本的幾何建模到最后的后處理進行詳細闡述，使工程人員不必從書的第1章看起便可以針對所關注的領域進行軟件的操作學習，極大地節省了自學時間，提高工作效率。
本書由中國科學院電工研究所李毅博士編寫，王秋良老師對全書的內容及結構提出了指導建議。

祝大家學習愉快、工作順利。
編者
2016年8月
內容簡介：

Opera3D是一套具有很高專業性和準確性的三維電磁場分析軟件，可處理各類電磁場問題及其相互耦合問題。
本書是有關如何操作該軟件的工具書或自學手冊。第1章簡要介紹軟件所用的電磁場計算理論、有限元法及積分法； 第2章介紹建模程序及后處理程序的基本操作界面； 第3~6章對各種三維電磁場問題進行范例解析，包括靜態電磁場、時變電磁場、運動物體的電磁場、溫度場等； 第7章為多場耦合分析的范例介紹； 第8章為電磁設計優化器的使用介紹。
本書的每一個范例都從最基本的幾何建模到最后的后處理進行詳細闡述，使工程人員不必從書的第1章開始便可以針對所關注的章節進行軟件的學習，極大地節省了自學時間。
本書可供包括電子工程和電氣工程等電磁場應用領域的工程技術人員、大學理學教師以及相關專業的本科生、研究生或博士生自學參考。
目錄：

目錄

第1章Opera3D軟件簡介及電磁場基本理論

1.1Opera3D軟件簡介

1.2電磁場基本理論

1.3有限元方法簡介

1.4邊界條件

第2章Opera3D開發及應用環境

2.1Opera3D建模的基本術語

2.2OperaManager

2.3Modeller開發環境

2.4Post拟Processor應用環境

第3章三維靜磁場

3.1三維靜磁場分析范例——永磁MRI

3.1.1幾何模型建立

3.1.2指定實體屬性

3.1.3解算模塊設置

3.1.4設定材料參數

3.1.5設定邊界條件或對稱性

3.1.6建立有限元網格和生成解算數據進行解算

3.1.7后處理

3.2三維靜磁場分析范例——超導線圈+鐵磁MRI

3.2.1幾何模型建立

3.2.2指定實體屬性

3.2.3解算模塊設置

3.2.4設定材料參數

3.2.5設定邊界條件或對稱性

3.2.6建立有限元網格，生成解算數據進行解算

3.2.7后處理

3.3Post拟Processor：單純線圈產生的磁場

3.3.1幾何模型建立

3.3.2場值計算

3.3.3結果輸出

第4章三維靜電場

4.1三維靜電場分析范例——平板電容

4.1.1幾何模型建立

4.1.2指定實體屬性

4.1.3設定邊界條件

4.1.4改進網格質量及設置對稱性

4.1.5解算模塊設置

4.1.6建立有限元網格并生成解算數據進行解算

4.1.7后處理

4.1.8改變幾何參數重新計算

4.2三維靜電場分析范例——導電板內穩態電流場

4.2.1幾何模型建立

4.2.2指定實體屬性

4.2.3設置材料參數

4.2.4設定邊界條件

4.2.5設置背景空氣域

4.2.6解算模塊設置

4.2.7建立有限元網格并生成解算數據進行解算

4.2.8后處理

第5章時變電磁場

5.1暫態時變電磁場分析范例——金屬冷屏內的渦流

5.1.1幾何模型建立

5.1.2建立過渡空氣域

5.1.3指定實體屬性

5.1.4解算模塊設置

5.1.5設定材料參數

5.1.6設定時變激勵源

5.1.7設定邊界條件或對稱性

5.1.8建立有限元網格、生成解算數據進行解算

5.1.9后處理

5.2穩態時變電磁場分析范例——考慮趨膚效應的交變磁場加熱銅板

5.2.1幾何模型建立

5.2.2指定實體屬性

5.2.3解算模塊設置

5.2.4設定材料參數

5.2.5設定邊界條件或對稱性

5.2.6建立有限元網格并生成解算數據進行解算

5.2.7后處理

第6章運動物體的電磁場

6.1靜止場源與運動物體的電磁特性分析范例——金屬棒在二極磁體中旋轉

6.1.1幾何模型建立

6.1.2指定實體屬性

6.1.3解算模塊設置

6.1.4設定材料參數

6.1.5設定體特性

6.1.6設定邊界條件或對稱性

6.1.7建立有限元網格并生成解算數據進行解算

6.1.8后處理

6.2場源運動的電磁特性分析范例——二極磁體圍繞金屬棒旋轉

6.2.1幾何模型建立

6.2.2指定實體屬性

6.2.3解算模塊設置

6.2.4設定材料參數

6.2.5設定體特性

6.2.6設定邊界條件或對稱性

6.2.7建立有限元網格并生成解算數據進行解算

6.2.8后處理

第7章多物理場耦合

7.1磁場溫度場耦合分析范例——線圈交流場加熱金屬銅板

7.1.1電磁場模型的幾何實體創建

7.1.2指定實體屬性

7.1.3解算模塊設置

7.1.4設定材料參數

7.1.5設定邊界條件或對稱性

7.1.6創建有限元網格并生成解算數據進行解算

7.1.7重建溫度場模型

7.1.8溫度場模型導出坐標

7.1.9交流電磁場模型中導入坐標并導出體功率密度

7.1.10溫度場模型中導入體功率密度并進行解算

7.1.11后處理

7.2電流場磁場耦合分析范例——導線內電流場激發外包鐵殼磁場

7.2.1電磁場模型的幾何實體創建

7.2.2指定實體屬性

7.2.3解算模塊設置

7.2.4設定材料參數

7.2.5設定邊界條件或對稱性

7.2.6創建有限元網格并生成解算數據進行解算

7.2.7設置磁場模型

7.2.8靜磁場模型導出坐標

7.2.9電流場模型中導入坐標并導出磁場強度作為一次場源

7.2.10靜磁場模型中導入場源并進行解算

7.2.11后處理

7.3電熱磁相互耦合范例——高溫超導磁體失超過程分析

7.3.1超導線圈建模

7.3.2設定材料特性并指定材料屬性

7.3.3設定電路參數

7.3.4設定對稱性

7.3.5設置觸發失超邊界條件

7.3.6解算模塊設置

7.3.7創建有限元網格并生成解算數據進行解算

7.3.8后處理

第8章優化器

8.1降低多線圈磁體的磁場不均勻度：模型介紹

8.2建立導體線圈并參量化

8.3設置模型的優化參量

8.4建立用于優化器的有限元模型

8.5編寫后處理命令腳本文件

8.6優化器設置

8.7優化計算

參考文獻

序：