摘要：该文提出的表贴磁极永磁电机考虑周期/半周期性边界条件的子域模型,为舰船大容量直驱多相永磁推进电机的设计优化提供一种快速、高效的工具。介绍周期性边界条件和半周期性边界条件的原理及实现方法,并将其应用到基于等效面电流的子域模型中求解电机气隙磁场,而后通过有限元仿真验证了解析计算的准确性。对比3种求解域下子域模型中谐波系数矩阵的维数和求解速度,表明考虑周期/半周期性边界条件的子域模型在保证结果精度的前提下,能大幅降低矩阵维数,并显著减少求解时间。对实验样机进行空载和负载实验,空载反电势与负载转矩实验结果与解析结果吻合较好,进一步说明了周期/半周期性边界条件下所用子域模型的正确性。

摘要：永磁涡流联轴器能够在无机械接触和磨损的情况下实现转矩的传输,因此广泛适用于许多工业应用场合。该文推导了运动导体涡流问题分别在固定坐标系和运动坐标系下的尤拉表述和拉格朗日表述,证明了两种表述的统一性;基于子域分析方法,提出了一种包含永磁体阵列、气隙、导体和导体背铁四个区域在内的永磁涡流联轴器场域解析模型,对该多层场域边值问题进行了求解,并推导出一种非常简洁的傅里叶级数形式的转矩表达式;为了确保在达到转矩设计要求前提下尽可能节约永磁体材料使用量,基于所建立的永磁涡流联轴器解析模型,提出一种永磁阵列优化方法。通过算例分析,并比较三维有限元分析和实验结果,验证了文中所提出的解析模型及永磁阵列优化方案的有效性。

摘要：针对游标混合电机(VHM)设计时难以实现快速准确的电机磁场求解问题,提出采用子域法推导游标混合电机的解析分析模型,实现电机磁场和电磁性能的快速准确计算。根据电机结构和各部分电磁特性,将电机求解区域划分为定子槽、定子槽口、永磁体(PM)、气隙和转子槽5个子域,根据各子域磁场偏微分方程和矢量磁位通解,结合边界条件求解各子域矢量磁位,计算气隙磁密、磁链、反电势(EMF)、齿槽转矩和电磁转矩。研究定转子槽宽对转矩脉动和平均转矩的影响,在不减小平均转矩的情况下,得到削弱转矩脉动的定转子槽宽组合。设计制造一台样机,实验结果验证了解析模型的正确性。

摘要：该文提出一种将子域法及等效磁路法相结合的新型解析模型,可在计及磁桥饱和的情况下,计算具有任意极槽配合的V型/U型/一字型内置式永磁电机的空载电磁性能。建模时首先根据转子结构将永磁体进行等效,以便于各子域的建立;为了考虑转子磁桥处的饱和,采用等效磁路法来计算磁桥处的磁导率,以便于相应子域边界条件方程的建立。电机无槽时的空载气隙磁通密度分布可以通过求解各子域交界面处边界条件方程组得到,然后通过保角映射的方法可考虑定子开槽的影响。该文所提模型可用于计算内置电机的空载气隙磁通密度分布、反电动势及齿槽转矩。将模型计算结果与实验测试及有限元计算结果进行对比,验证了所提出模型的有效性。与有限元法相比,该文所提模型具有建模速度快、耗时短,同时可达到近似精度的优点,这为相关电机的初始设计及优化带来了方便。

摘要：为提高磁通反向式永磁电机的转矩密度,提出了两种分布式绕组拓扑结构。基于子域法建立的解析模型,计算对比了采用不同绕组拓扑结构时电机的磁场和电磁性能,结果表明两种分布式绕组结构均可大幅提高电机的能量密度。分析了永磁体宽度、同一齿上永磁体间夹角和转子槽宽等电机结构参数对转矩脉动的影响,通过合理的选择结构参数,可在保持平均转矩不变的情况下,显著减小电机转矩脉动。设计制造了一台6/8极结构样机,通过有限元法和实验对解析模型进行了验证。结果表明,所提方法能够体现结构参数和电机性能之间的关系,计算速度快,特别适用于电机的初始设计和优化计算。

摘要：结构极限分析是塑性力学的一个分支,在结构及机械设计中有广泛的应用。由于工程应用中受各种因素的影响,使得结构存在各种各样的缺陷。对该类结构进行极限分析研究,能反映结构的实际安全程度,而且能充分利用材料塑性性能的潜力。本文利用权余法中的配点法和子域法,结合塑性极限分析理论对含缺陷板和含缺陷圆柱壳结构进行了承载能力分析,得到了一些有意义的结果。

摘要：大容量高转速涡流制动器以其提供的较大的涡流制动力而广泛应用于轨道交通制动方面。本文采用子域法计算了制动器的涡流制动力解析式,在二维直线坐标系下建立解析模型,在其各子域内列写泊松方程,并结合求解域的边界条件求解得到感应板内涡流密度和磁密表达式,进而通过安培力公式计算得到涡流制动力解析式,并利用有限元仿真模型验证解析式的正确性。最后根据解析模型和仿真模型设计出高速下涡流制动实验平台。