[发明专利]一种基于自适应时间步长的瞬变电磁-温度场耦合计算方法

摘要

本发明提出一种基于自适应时间步长的瞬变电磁‑温度场耦合计算方法，采用指数平滑法预测电磁‑温度场耦合时间节点。并在两耦合时间节点间，通过预测‑校正法和响应特征值计算电磁场和温度场最佳离散步长。与传统等步长耦合方法对比，电磁、温度场均使用最佳的离散步长，避免了温度场过频的计算，减小计算时间。最后，以通电铜导环为例，采用自适应步长耦合计算铜导体在交流电下0.1s内温升，比传统等步长耦合方法时间减小20%，证明该方法的有效性。

主权项

一种基于自适应时间步长的瞬变电磁‑温度场耦合计算方法，其特征在于包括以下步骤：1)、电磁场与温度场的耦合时间点确定：采用温度场触发热量来判断电磁‑温度场耦合时间节点，首先电磁‑温度场初始三次步长为计算时间的1/50，用来获取温度场触发热量Qpre的预测数据，然后采用指数平滑法预测温度场触发热量，通过触发热量判断耦合时间节点；2)、电磁场自适应步长计算：通过载荷离散误差和响应特征值确定电磁场载荷最佳离散的步长△tnE，当电磁场累积热量达到温度场触发热量时，暂停电磁场计算，计算温度场；3)、温度场自适应步长计算：通过载荷离散误差和响应特征值确定电磁场载荷最佳离散的步长△tnT，将电磁场计算平均热功率作为载荷加至温度场，当温度场计算时间与电磁场同步时，暂停温度场计算，更新电磁场节点温度，并进行下一时间步的温度场触发热量计算，反复迭代计算至最终时间。