Разработка математических моделей для расчёта электромагнитного поля с применением сингулярных интегральных уравнений и их численное исследование
Диссертация
Методы исследования. Для решения поставленных задач применялись методы теоретической электротехники и прикладной математики, теория интегральных уравнений, вычислительные методы линейной алгебры. Комплекс программ для численного исследования математических моделей реализован на объектно-ориентированном языке программирования Borland Delphi версии 7.0 с применением средств MatLab. Актуальность… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. СИНГУЛЯРНЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ В
- РАСЧЕТАХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ (обзор)
- 1. 1. Классификация интегральных уравнений
- 1. 2. Сингулярные интегральные уравнения для расчета электромагнитного поля
- 1. 2. 1. Одномерные сингулярные интегральные уравнения
- 1. 2. 2. Многомерные сингулярные уравнения
- 1. 3. Состояние теории и методики численной реализации сингулярных интегральных уравнений
- 1. 4. Выводы
- Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ НА ОСНОВЕ СИНГУЛЯРНЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ ДЛЯ РАСЧЁТА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ
- 2. 1. Сингулярные уравнения для расчета плоскопараллельного и осесимметричного поля
- 2. 2. Сингулярные уравнения для расчета трехмерного поля
- 2. 3. Выводы
- Глава 3. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СИНГУЛЯРНЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ ДЛЯ РАСЧЁТА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ
- 3. 1. Численная реализация одномерных уравнений на замкнутых контурах
- 3. 2. Одномерные уравнения на незамкнутом контуре
- 3. 3. Расчет электростатического поля, созданного заряженной прямоугольной пластиной
- 3. 4. Расчет электростатического поля, созданного заряженным двугранным углом
- -33.5. Выводы
- Глава 4. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ НА ОСНОВЕ СИНГУЛЯРНЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ ДЛЯ РАСЧЁТА КВАЗИСТАЦИОНАРНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ИДЕАЛЬНЫХ ПРОВОДНИКОВ
- 4. 1. Постановка задачи и сингулярные интегральные уравнения на основе поверхностных зарядов и токов для расчёта трёхмерного поля
- 4. 2. Осесимметричные и плоскопараллельные поля идеальных проводников, и сингулярные интегральные уравнения для их расчёта
- 4. 3. Выводы
- Глава 5. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ ДЛЯ РАСЧЁТА КВАЗИСТАЦИОНАРНОГО ПОЛЯ ИДЕАЛЬНЫХ ПРОВОДНИКОВ
- 5. 1. Численная реализация полевых моделей
- 5. 2. Исследование вычислительных свойств сингулярных интегральных уравнений
- 5. 3. Итерационное решение систем линейных алгебраических уравнений, аппроксимирующих сингулярные интегральные уравнения
- 5. 4. Выводы
Список литературы
- Абрамович М., Стигаи И. Справочник по специальным функциям. — М.: Наука, 1979. 832 с.
- Амромин Э.Л., Новгородцев А. Б. Определение формы электродов конденсатора с постоянной напряженностью на краевых участках // Электричество. 1983. -№ 12. — С.31−34.
- Аполлонский С.М., Ерофеенко В. Т. Электромагнитные поля в экранирующих оболочках. Мн.: Университетское, 1988. -246с.
- Астахов В.И. Обращение оператора Лапласа на замкнутых оболочках методом интегральных уравнений//Изв. вузов. Электромеханика. -1975. -№ 11.-0.1175−1183
- Белоцерковский С.М., Лифанов И. К. Численные методы в сингулярных интегральных уравнениях. -М.: Наука, 1985. -256с.
- Бенерджи П., Баттерфилд Р. Методы граничных элементов в прикладных науках. -М.: Мир, 1984. -494с.
- Бицадзе А.В. Краевые задачи для эллиптических уравнений второго порядка. М.: Наука, 1966. -203с.
- Бреббия К., Тылес Ж., Вроубел Л. Методы граничных элементов. -М.: Мир, 1987. -524с.
- Бухгольц Г, Расчет электрических и магнитных полей. М.: Изд-во иностр. лит., 1961.-712с.
- Ю.Васильев В. В., Коленский Л. Л., Медведев Ю. А., Степанов Б. М. Проводящие оболочки в импульсном электромагнитном поле. М.: Энергоатомиздат, 1982. -200с.
- Васильев Е.Н. Возбуждение тел вращения. М.: Радио и связь, 1987. -279с.
- Верлань А.Ф., Сизиков B.C. Методы решения интегральных уравнений с программами для ЭВМ. Киев: Наукова думка, 1978. -292с.
- Виноградов С.С. К решению задач электростатики для незамкнутых сферических проводников. Симметричные конденсаторы // ЖТФ. -1985.1. Т.55, № 2 С.251−260.
- Виноградов С.С. К решению задач электростатики для незамкнутых сферических проводников. Несимметричные конденсаторы // ЖТФ. 1985. --Т.55. — № 11 -С.2097−2105.
- Вишневский A.M., Лаповок А. Я. Алгоритмы расчета поля намагничивания тонких пластин и оболочек // Энергетика и транспорт. -1987. -№ 4. С.44−50.
- Воеводин В.В. Вычислительные основы линейной алгебры. М.: Наука, 1977.-303с.
- Гахов Ф.Д. Краевые задачи. -М.: Наука, 1963. -639с.
- Гегелиа Т. Г. О композиции сингулярных ядер // ДАН СССР. 1960. -Т. 135. — № 4. — С.767−770.
- Градштейн И.С., Рыжик И. М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: Физматиздат, 1962. -1100с.
- Грацианова О.Л., Иоссель Ю. Я., Кадников С. Н., Якобсон А. Н. Расчет частичных емкостей ограничителей перенапряжений // Эффективность и надежность нелинейных ограничителей перенапряжений: сб. научн. тр. НИИПТ. Л.: Энергоатомиздат, 1987. — С.95−103.
- Гримальский О.В. Метод расчета электромагнитного поля оболочек в режиме сильного экранирования // Известия РАН. Энергетика. 1995. -№ 5. -С.99−106.
- Гринберг Г. А. Избранные вопросы математической теории электрических и магнитных явлений. -М., Л.: Изд-во АН СССР, 1948. -724с.
- Гюнтер Н.М. Теория потенциала и ее применение к основным задачам математической физики. -М.: Гостехиздат, 1953. -.360с.
- Демирчян К.С., Чечурин В. Л. Машинные расчеты электромагнитных полей. М.: Высшая школа. -240с.
- Дэвенпорт Д. Интегрирование алгебраических функций. -М.: Мир, 1985.-192с.
- Ерофеенко В.Т. Теоремы сложения. Мн.: Наука и техника, 1989. -255с.-16 127. Жуков С. В. О граничных условиях для определения переменных магнитных полей тонких металлических оболочек // ЖТФ. -1969. -Т.39, № 7.-С.1149−1154.
- Забрейко П.П., Кошелев А. И., Красносельский М. А. и др. Интегральные уравнения. -М: Наука, 1968. -448с.
- Зимин Е.Ф., Качанов Э. С., Кузовкин В. А., Полумисков М. А. Индукционный магнитометр. Авторское свидетельство № 1 208 925
- Иванов В.В. Теория приближенных методов и ее применение к численному решению сингулярных интегральных уравнений. -Киев.: Наукова думка, 1968, -288с.
- Иванов В.Я. Методы автоматизированного проектирования приборов электроники. Новосибирск.: Институт математики СО АН СССР, 1986. -Т.1. -192с.
- Иванов Е.А. Дифракция электромагнитных полей на двух телах. -М.: Наука и техника, 1968. -583с.
- Иоссель Ю.Я. Расчет потенциальных полей в энергетике. -JL: Энергия, 1978.-351с.
- Иоссель Ю.Я., Кочанов Э. С., Струнский М. Г. Расчет электрической ёмкости. -JL: Энергоиздат,. 1981. -288с.
- Иоссель Ю.Я. Электрические поля постоянных токов. -JL: Энерго-атомиздат, 1986. -160с.
- Ильин В.П. Численные методы решения задач электрофизики. М.:1. Наука, 1985.-336с.
- Кадников С.Н. Расчет проводимости растекания электродной системы из двух сферических сегментов с непроводящей прослойкой методом парных рядов // РЖ Электротехника и энергетика. -1977, -№ 7, -Реф. 7A31−77. -С.5−5.
- Кадников С.Н. Сингулярные интегральные уравнения для тонких проводящих оболочек // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1989. -№ 5. -С. 179−182.
- Кадников С.Н. Осесимметричная электростатическая задача для сферических оболочек и дисков // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. -1984. -№ 3. -С.10−10.
- Кадников С.Н. Вычисление емкости тонкой сферической оболочки с двумя коаксиальными вырезами (сферического кольца) // Изв. вузов. Энергетика. -1983. -№ 8. -С.4−4.
- Кадников С.Н. Метод интегральных уравнений для расчета электростатических полей. Иваново: ИвГЭУ, 1995. -84с.
- Кадников С.Н. Инверсия в сфере и криволинейные ортогональные координаты // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. -1989. -Геометрическая часть. -4.1. -№ 2. -С.103−105., Расчет электрических полей. -4.2. -№ 3. -С.40−46.
- Кадников С.Н., Клемин Е. А. Электростатическая задача для осесимметричных сфероидальных оболочек // Электричество. -1986, № 10, -С.5−5.
- Кадников С.Н., Клемин Е. А. Расчет параметров датчиков электрического поля в проводящей среде // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. -1986. -№ 6. -С.57−60.
- Кадников С.Н., Полумисков М. А. Сравнительный численный анализ эффективности интегральных уравнений первого рода и сингулярныхинтегральных уравнений при решении электростатических задач для тонких оболочек// Электричество. -1989. -№ 1. -С.66−70.
- Кадников С.Н., Полумисков М. А. Сингулярные интегральные уравнения для расчёта трёхмерного электростатического поля // Вестник научно-промышленного общества. -М., 2004. -Вып.7., -С.7−11.
- Кадников С.Н., Полумисков М. А. Краевая задача и интегральные уравнения для расчёта квазистационарного электромагнитного поля идеальных проводников // Вестник научно-промышленного общества. -М., 2004. -Вып.7. -С. 11−15.
- Кадников С.Н., Полумисков М. А. Смирнов С.К. Сингулярные интегральные уравнения для расчёта осесимметричного электростатического поля // Вестник ИГЭУ- вып.2. -Иваново, 2004. -С.43−48.
- Канторович JI.B., Крылов В. И. Приближенные методы высшего анализа. -М., JI.: Наука, 1962. -696с.
- Колечицкий Е.С. Анализ и расчеты электрических полей. -М.: МЭИ, 1977. -4.1. -80с.
- Колечицкий Е.С. Анализ и расчеты электрических полей. М.: МЭИ, 1977.-4.2. 1977.-82 с.
- Колечицкий Е.С. Расчет электрических полей устройств высокого напряжения. -М.: Энергоатомиздат, 1983. -168с.
- Кошляков Н.С., Глинер Э. Б., Смирнов М. М. Уравнения в частных производных математической физики. -М.: Высш. шк., 1970. -710с.
- Краснов И.П. О решении магнитостатических задач для тонких замкнутых оболочек // ЖТФ, 1972, -T.XI, -Вып.8.- с. 1545−1549.
- Краснов И.П. О решении некоторых граничных задач теории гармоничных функций // Дифференциальные уравнения, 1975. -T.XI, -№ 11.-С.2052−2066.
- Краснов И.П. Численные методы исследования судового магнетизма. -Л.: Наука, 1986. -200с.
- Краснов М.Л. Интегральные уравнения. -М.: Наука, 1975. -301с.
- Крылов В.И., Бобоков В. В., Монастырный П. И. Начала теории вычислительных методов. Линейная алгебра и нелинейные уравнения. -Минск: Наука и техника, 1985. -280с.
- Курбатов П.А., Аринчин С. А. Численный расчет электромагнитных полей.-М.: Энергоатомиздат, 1984.-168с.
- Купрадзе В.Д. Граничные задачи теории колебаний и интегральные уравнения. -М.: Гос. изд-во технико-теор. мет., 1950. -280с.
- Лаврентьев М.А., Шабат Б. В. Методы теории функций комплексного переменного. -М.: Наука, 1965. -716с.
- Лебедев Н.Н. Специальные функции и их приложения. -М.: Гостехтеориздат, 1963.-380с.
- Лебедев Н.Н., Скальская И. П. Распределение электричества на тонком гиперболоидальном сегменте // ЖВМ и МФ. -1967. -Т.7. -№ 2. -С.348−356.
- Литвиненко Л.Н., Сальникова Л. П. Численное исследование электростатических полей в периодических структурах. -Киев: Наукова думка, 1968. -160с.
- Люк Ю. Специальные математические функции и их аппроксимации. -М.: Мир, 1980. -608с.
- Маергойз И.Д. Итерационные методы расчета статических полей в неоднородных, анизотропных и нелинейных средах. -Киев: Наукова думка, 1979. -210с.
- Марчук Г. И. Методы вычислительной математики. -М.: Наука, 1977. -456с.-16 572. Миролюбов Н. Н., Костенко М. В., Левинштейн М. А., Тиходеев Н. Н Методы расчета электростатических полей. -М.: Высшая школа, 1963. -531с.
- Мииков И.М. Решение задачи о поле конденсатора, пластины которого имеют форму полых сферических сегментов // ЖТФ. -1960. -Т.30. -№ 11. -С.1355−1361.
- Михлин С.Г. Лекции по линейным интегральным уравнениям. -М.: Физматиздат, 1959. -232с.
- Михлин С. Г. Многомерные сингулярные интегралы и интегральные уравнения. -М.: Наука, 1962. -254с.
- Михлин С.Г. Линейные уравнения в частных производных. -М: Высшая школа, 1977.-431с.
- Морс Ф.М., Фешбах Г. Методы математической физики. М.: Изд-во иностр. лит., 1958. -Т.1. — 930с.
- Морс Ф.М., Фешбах Г. Методы математической физики. М.: Изд-во иностр. лит., 1958. -Т.2. -886с.
- Мусхелишвили Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. -М.: Наука, 1966. -708с.
- Мусхелишвили Н.И. Сингулярные интегральные уравнения. -М.: Наука, 1968. -512с.
- Никифоров А.Ф., Уваров Б. В. Специальные функции математической физики. -М.: Наука, 1978. -319с.
- Острейко В.Н. Расчёт электромагнитных полей в многослойных средах. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, -1981. -152с.
- Полумисков М.А. Интегральные уравнения для расчёта ЭМП идеальных проводников // XII Бенардосовские чтения: сб. науч. трудов. -Иваново, 2005.-С. 156−160.
- Препарата Ф., Шеймос М. Вычислительная геометрия: Введение. -М.: Мир, 1989. -478с.
- Самарский А.А., Гулин А. В. Численные методы. -М.: Наука, 1989. -432с.
- Светов Б.С., Губатенко В. П. Аналитические решения электродинамических задач. -М.: Наука, 1988. -344с.
- Смайт В. Электростатика и электродинамика. -М.: Изд. иностр. лит., 1954. -604с.
- Тамм И.Е. Основы теории электричества. -М: Наука, 1976. -616с.
- Тихонов А.Н., Арсенин В. Я. Методы решения некорректных задач. -М.: Наука, 1974. -224с.
- Тозони О.В., Маергойз И. Д. Расчет трехмерных электромагнитных полей. -Киев: Техника, 1974. -352с.
- Тозони О.В. Метод вторичных источников в электротехнике. -М.: Энергия, 1975. -294с.
- Треногин В.А. Функциональный анализ. М.: Наука. 1986. -420с.
- Трехмерные задачи математической теории упругости и термоупругости. / Под ред. Купрадзе В. Д. -М.: Наука, 1976. -663с.
- Уфлянд Я.С. Метод парных уравнений в задачах математической физики. -JL: Наука, 1977. -220с.
- Фельд Я.Н., Сухаревский И. В. О сведении задач дифракции на незамкнутых поверхностях к интегральным уравнениям второго рода // Радиотехника и электроника. -1966, -№ 7. -С.30−36.
- Фокс А., Пратт М. Вычислительная геометрия. Пер. с англ. -М.: Мир, 1982. -304с.
- Форсайт Д., Малькольм М., Моулер К. Машинные методы математических вычислений. -М.: Мир, 1980. -279с.
- Фридман В.М. Метод последовательных приближений для интегральных уравнений 1-го рода // УМН. -Т.Х1. -Вып. 1. -1956.
- Хенл X., Мауэ А., Вестпфаль К. Теория дифракции. -М.: Мир, 1964. -428с.
- Цейтлин J1.A. Об определении магнитных и электрических полей тонких слоев и оболочек //ЖТФ. -1958. -Т.28. -Вып.6. -С.1326−1329.
- Численные методы теории дифракции: Сб. статей. М.: Мир, 1982.200с.
- Цырлин Л.Э. Избранные задачи расчета электрических и магнитных полей. -М.: Советское радио, 1977. -320с.
- Шестопалов В.П. Сумматорные уравнения в современной теории дифракции. -Киев: Наукова думка, 1983. -251с.
- Тиходеев Н.Н., Шур С.С. Изоляция электрических сетей. -Л.: Энергия, 1979, -302с.