[发明专利]一种基于区域分解法的三维电磁热效应的仿真方法

摘要

本发明公开了一种基于区域分解法的三维电磁热效应的仿真方法，首先对目标结构建立仿真模型，并分成若干互补重叠的子区域后做网格离散；然后基于时协电磁场特性建立子区域的电场控制方程组，并在各子区域交界面上引入连续性条件和电场拉格朗日乘子，通过求解电场拉格朗日乘子获得各子区域的电场分布情况；并将各子区域中有耗介质的欧姆损耗作为激发热量的热源，在各子区域采用对流边界条件进行截断，基于热传导特性确立热学控制方程，同时在各子区域交界面上引入热场传输条件和热场拉格朗日乘子；最后，引入热场狄利克雷预条件技术，加速热场拉格朗日乘子的迭代求解，获得各子区域中的热场分布情况；本发明的应用范围广、收敛速度快、求解精度高。

主权项

1.一种基于区域分解法的三维电磁热效应的仿真方法，其特征在于，所述方法包括步骤：S1、选定目标结构并建立与所述目标结构对应的仿真模型，基于所述仿真模型确定待求解区域，并将所述待求解区域分为预定数量且互不重叠的子区域，对各所述子区域进行网格离散；S2、首先，根据时谐电磁场特性确定所述目标结构中电场部分的控制方程，并在各子区域的交界面a上引入连续性条件和电场拉格朗日乘子；然后，采用里兹变分法分别构造各所述子区域对应的电场有限元线性方程组；最后，求解所述电场拉格朗日乘子，获得各所述子区域的电场分布情况；S3、首先，将各所述子区域中有耗介质的欧姆损耗作为激发热量的热源，并在各所述子区域采用对流边界条件进行截断；基于热传导方程确定各所述子区域内热学部分的控制方程；然后，在各所述子区域的交界面b上引入热学传输条件和热场拉格朗日乘子；最后，采用里兹变分法分别对各所述子区域构造热场有限元线性方程组；S4、首先，使用块高斯消去法消去各所述子区域的内部未知量，得到仅与所述交界面b上的所述热场拉格朗日乘子；然后，引入热场狄利克雷预条件技术加速求解所述热场拉格朗日乘子；最后，采用直接解法求解各所述热场有限元线性方程组，获得各所述子区域中的热场分布情况。