工程电磁场数值计算.docx
《工程电磁场数值计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程电磁场数值计算.docx（40页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
工程电磁场数值计算
工程电磁场数值计算
大作业报告
一、大作业要求
运用FEM法求解算题5—8，删去要求
（2），设其具有平行平面磁场分布的特征。
作业题目如下所示：
二、问题分析及建立模型
根据P149对平行平面场的静电场和磁场统一的数学模型的描述
我们可以得到此问题对应的偏微分方程及相应的定解问题为：
进而可以求得此题对应的泛函及等价的变分问题为：
根据以上条件，我们可以把此题与例5-2作比较，他们的边界条件形式已经基本一致了，所以我们可以利用EMF2D的程序对此题进行计算。
下面所以下我们的主要解题思路。
1、由于是一个圆形区域，且是对称的，所以我们只需求1/4圆周即可。
我们运用圆域剖分程序CAMG对整个区域进行剖分。
这里我们需要注意的是最外层的边界条件，我们选用选定10倍半径，即1米，进行三段剖分。
2、运用程序EMF2D，把圆域剖分出来的结果当作此程序的输入。
需要注意的是需要对剖分出来的最外层的点，进行“手动输入”。
我们需要注意两个程序的输入输出的格式进行统一，修改EMF2D的强制边界条件程序FB。
三、程序及结果
1、圆域剖分
我们并没有改变什么CAMG程序，程序如下
PARAMETER（NSEG=5,LND=1000,LEL=600）
PARAMETER（NINPT=10,NOUPT=20）
DIMENSIONRADIUS（NSEG+1）,Q（NSEG）
INTEGERSECTION_R,SUB_SEG（NSEG）,SUMELEM,SUMNODE
COMMON/NE/X（LND）,Y（LND）,II（LEL,3）
OPEN（NINPT,FILE='CAMGIN1.DAT',FORM='FORMATTED'）
READ（NINPT,70）SECTION_R
70FORMAT（I3）
READ（NINPT,90）RADIUS
（1）
90FORMAT（F6.2）
DO5I=1,SECTION_R
READ（NINPT,80）RADIUS（I+1）,Q（I）,SUB_SEG（I）
80FORMAT（F6.2,F6.2,I3）
5CONTINUE
PI=3.14159
R=0.
X
（1）=0.
Y
（1）=0.
NR=0
IJ=0
N=1
DO30I=1,SECTION_R
NR=NR+SUB_SEG（I）
SUM_F=0
DO10K=1,SUB_SEG（I）
SUM_F=SUM_F+Q（I）**（K-1）
10CONTINUE
DO20J=1,SUB_SEG（I）
IJ=IJ+1
DR=（RADIUS（I+1）-RADIUS（I））*Q（I）**（J-1）/SUM_F
R=R+DR
DF=0.5*PI/IJ
AF=0
IJ1=IJ+1
DO40K=1,IJ1
N=N+1
X（N）=R*COS（AF）
Y（N）=R*SIN（AF）
AF=DF+AF
40CONTINUE
20CONTINUE
30CONTINUE
SUMNODE=N
CALLIIFILL（1,1,2,3）
IL=2
IR=4
IE=1
DO50K=2,NR
K1=K-1
DO60KK=1,K1
IE=IE+1
CALLIIFILL（IE,IL,IR,IR+1）
IE=IE+1
CALLIIFILL（IE,IL,IR+1,IL+1）
IL=IL+1
IR=IR+1
60CONTINUE
IE=IE+1
CALLIIFILL（IE,IL,IR,IR+1）
IL=IL+1
IR=IR+2
50CONTINUE
SUMELEM=IE
OPEN（NOUPT,FILE='CAMGOUT.DAT'）
WRITE（NOUPT,'（2I6）'）SUMNODE,SUMELEM
WRITE（NOUPT,100）（N,X（N）,Y（N）,N=1,SUMNODE）
100FORMAT（3（1X,I5,2F10.5））
WRITE（NOUPT,101）（I,（II（I,J）,J=1,3）,I=1,SUMELEM）
101FORMAT（3（4X,4I5））
END
SUBROUTINEIIFILL（IE,I1,I2,I3）
PARAMETER（LND=1000,LEL=600）
COMMON/NE/X（LND）,Y（LND）,II（LEL,3）
II（IE,1）=I1
II（IE,2）=I2
II（IE,3）=I3
RETURN
END
我们的输入数据如下：
3
0.
0.11.07
0.21.08
1.01.06
由输入可以知道我们内环分7段，中环分8段，外环分6段。
得到的输出结果CAMGOUT结果如下：
190324
10.000000.0000020.014290.0000030.000000.01429
40.028570.0000050.020200.0202060.000000.02857
70.042860.0000080.037120.0214390.021430.03712
100.000000.04286110.057140.00000120.052790.02187
130.040410.04041140.021870.05279150.000000.05714
160.071430.00000170.067930.02207180.057790.04198
190.041980.05779200.022070.06793210.000000.07143
220.085710.00000230.082790.02218240.074230.04286
250.060610.06061260.042860.07423270.022180.08279
280.000000.08571290.100000.00000300.097490.02225
310.090100.04339320.078180.06235330.062350.07818
340.043390.09010350.022250.09749360.000000.10000
370.116670.00000380.114420.02276390.107790.04465
400.097000.06482410.082500.08250420.064820.09700
430.044650.10779440.022760.11442450.000000.11667
460.133330.00000470.131310.02315480.125290.04560
490.115470.06667500.102140.08570510.085710.10214
520.066670.11547530.045600.12529540.023150.13131
550.000000.13333560.150000.00000570.148150.02347
580.142660.04635590.133650.06810600.121350.08817
610.106070.10607620.088170.12135630.068100.13365
640.046350.14266650.023470.14815660.000000.15000
670.166670.00000680.164970.02372690.159920.04696
700.151610.06924710.140210.09011720.125960.10914
730.109140.12596740.090110.14021750.069240.15161
760.046960.15992770.023720.16497780.000000.16667
790.183330.00000800.181760.02393810.177090.04745
820.169380.07016830.158770.09167840.145450.11161
850.129640.12964860.111610.14545870.091670.15877
880.070160.16938890.047450.17709900.023930.18176
910.000000.18333920.200000.00000930.198540.02411
940.194190.04786950.187000.07092960.177090.09294
970.164600.11361980.149700.13262990.132620.14970
1000.113610.164601010.092940.177091020.070920.18700
1030.047860.194191040.024110.198541050.000000.20000
1060.360000.000001070.357740.040311080.350970.08011
1090.339800.118901100.324350.156201110.304820.19153
1120.281460.224461130.254560.254561140.224460.28146
1150.191530.304821160.156200.324351170.118900.33980
1180.080110.350971190.040310.357741200.000000.36000
1210.520000.000001220.517150.054351230.508640.10811
1240.494550.160691250.475040.211501260.450330.26000
1270.420690.305651280.386440.347951290.347950.38644
1300.305650.420691310.260000.450331320.211500.47504
1330.160690.494551340.108110.508641350.054360.51715
1360.000000.520001370.680000.000001380.676730.06665
1390.666930.132661400.650720.197391410.628240.26022
1420.599710.320551430.565400.377791440.525650.43139
1450.480830.480831460.431390.525651470.377790.56540
1480.320550.599711490.260230.628241500.197390.65072
1510.132660.666931520.066650.676731530.000000.68000
1540.840000.000001550.836420.077511560.825700.15435
1570.807930.229881580.783280.303441590.751940.37442
1600.714180.442201610.670330.506211620.620770.56590
1630.565900.620771640.506210.670331650.442200.71418
1660.374420.751941670.303440.783281680.229880.80793
1690.154350.825701700.077510.836421710.000000.84000
1721.000000.000001730.996190.087161740.984810.17365
1750.965930.258821760.939690.342021770.906310.42262
1780.866030.500001790.819150.573581800.766040.64279
1810.707110.707111820.642790.766041830.573580.81915
1840.500000.866021850.422620.906311860.342020.93969
1870.258820.965931880.173650.984811890.087160.99619
1900.000001.00000
112322453253
435654786485
7589859696910
10711121171281281213
13813914913141591410
161014151711161718111712
191217182012181321131819
221319142314192024142015
251520212616222327162317
281723242917241830182425
311825193219252633192620
342026273520272136212728
372229303822302339233031
402331244124313242243225
432532334425332645263334
462634274727343548273528
492835365029373851293830
523038395330393154313940
553140325632404157324133
583341425933423460344243
613443356235434463354436
643644456537464766374738
673847486838483969394849
703949407140495072405041
734150517441514275425152
764252437743525378435344
794453548044544581455455
824656578346574784475758
854758488648585987485949
884959608949605090506061
915061519251616293516252
945262639552635396536364
975364549854646599546555
100556566101566768102566857
103576869104576958105586970
106587059107597071108597160
109607172110607261111617273
112617362113627374114627463
115637475116637564117647576
118647665119657677120657766
121667778122677980123678068
124688081125688169126698182
127698270128708283129708371
130718384131718472132728485
133728573134738586135738674
136748687137748775138758788
139758876140768889141768977
142778990143779078144789091
145799293146799380147809394
148809481149819495150819582
151829596152829683153839697
154839784155849798156849885
1578598991588599861598699100
1608610087161871001011628710188
16388101102164881028916589102103
1668910390167901031041689010491
16991104105170921061071719210793
17293107108173931089417494108109
1759410995176951091101779511096
17896110111179961119718097111112
1819711298182981121131839811399
1849911311418599114100186100114115
187100115101188101115116189101116102
190102116117191102117103192103117118
193103118104194104118119195104119105
196105119120197106121122198106122107
199107122123200107123108201108123124
202108124109203109124125204109125110
205110125126206110126111207111126127
208111127112209112127128210112128113
211113128129212113129114213114129130
214114130115215115130131216115131116
217116131132218116132117219117132133
220117133118221118133134222118134119
223119134135224119135120225120135136
226121137138227121138122228122138139
229122139123230123139140231123140124
232124140141233124141125234125141142
235125142126236126142143237126143127
238127143144239127144128240128144145
241128145129242129145146243129146130
244130146147245130147131246131147148
247131148132248132148149249132149133
250133149150251133150134252134150151
253134151135254135151152255135152136
256136152153257137154155258137155138
259138155156260138156139261139156157
262139157140263140157158264140158141
265141158159266141159142267142159160
268142160143269143160161270143161144
271144161162272144162145273145162163
274145163146275146163164276146164147
277147164165278147165148279148165166
280148166149281149166167282149167150
283150167168284150168151285151168
升级会员 