应用快速多极子边界元法的块状土壤结构地网接地参数算法研究

为解决传统边界元法因其系数矩阵的存储量与求解未知量成平方关系,因而受计算机内存的限制无法求解剖分量巨大的大规模块状土壤下地网接地参数计算问题,提出用快速多极子边界元法进行求解,利用建立三维自适应八叉树的存储结构代替传统的系数矩阵存储形式。与传统边界元法相比,存储量大大减少,计算效率也明显提高。对小规模块状土壤接地模型进行编程计算,通过与传统边界元法及CDEGS软件计算结果进行对比,证实了所提方法的正确性和高效性。对大规模块状土壤接地问题算例进行编程计算,证明了所提算法在求解大规模块状土壤接地问题上的优势,为进一步研究更加复杂的块状土壤接地问题提供了参考。

应用快速多极子边界元法的接地网接地参数计算方法

为解决用传统边界元法求解某些大型地网接地参数时需要的存储量过大而导致普通计算机因内存的限制无法进行求解的问题,提出用快速多极子边界元法求解地网接地参数,利用树的存储结构代替传统的系数矩阵存储形式,减少计算存储量,提高了计算效率。通过求解规模较小地网的接地参数对传统边界元和快速多极子边界元进行比较,快速多极子边界元法计算出的接地电阻值与CDEGS软件的计算值最大误差在2%以内,表明该方法的有效性。利用该方法对传统边界元法及CDEGS软件无法求解的工程算例进行求解,计算出的相关接地参数初步满足工程要求。

虚边界元法在电磁场计算中的应用

为解决传统边界元法中的奇异积分问题和边界层效应,论文将弹性力学中"虚边界"的概念引入到电磁场的计算中,形成电磁计算的虚边界元法。该方法在保留传统边界元法优点的同时,通过设置虚边界,使积分点和源点分别处于不同的边界上,从而有效地避免了奇异积分和边界层效应。算例分析表明,相比于传统边界元法,论文方法拥有更高的求解精度。此外,论文研究了"虚边界"的选取对求解的影响,计算表明,虚边界的选取非常灵活,在不同的大小和形状下,该方法都能稳定地得到理想的求解效果。