Разработка комплекса программ для моделирования электромагнитных полей на основе совместного метода конечных и граничных элементов

Разработаны: вычислительные схемы решения задач магнитостатики методом конечных элементов и совместным методом конечных и граничных элементов, основанные на математической модели с намагниченностью; метод вычисления сингулярных интегралов для метода граничных элементов с базисными функциями высокого порядка. Предложенные схемы позволяют решать как классические задачи магнитостатики, так и задачи, в которых требуется учет постоянных магнитов или эффектов гистерезиса. Показана возможность применения этих схем в задачах, где шихтованная сталь заменяется на анизотропный материал. Проведено исследование методов решения нелинейных задач магнитостатики при использовании различных моделей учета эффектов гистерезиса. Показано, что наиболее эффективной моделью для таких задач является векторная модель, предложенная в работе Bergqvist. Разработаны: алгоритм вычисления поля токовых обмоток с использованием быстрого мультипольного метода, который позволяет значительно ускорить вычисление поля при решении задач со сложной системой обмоток; вычислительная схема для решения нестационарных задач электромагнетизма с током, изменяющимся по гармоническому закону. Изучено применение такой схемы для решения задач учета вихревых токов при выходе магнита на стационарный режим.