电磁场数值计算及基于FreeFEM的编程实现
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推荐序一

电磁场数值方法及算法实现是电气工程领域的核心理论和技术,也是实现先进电气系统、装备、部件、器件性能参数仿真及电磁场优化设计的关键支撑。《电磁场数值计算及基于FreeFEM的编程实现》所涉及的电磁场计算问题主要指低频电磁分析问题,包括稳态场、时谐场及瞬态场,涵盖了实际工程电磁场分析中的主要问题类型及典型应用场景,给出了二维(包括平面直角坐标及柱面坐标问题)及三维低频电磁场问题有限元弱形式的推导过程,展示了利用开源软件FreeFEM对典型案例的具体编程实现过程。

通过该书中给出的经典案例代码,读者可以详细深入地了解电磁场有限元计算流程及参数后处理方法等细节内容。同时,读者可以尝试修改相关代码语句,实现对比如网格密度、有限元基函数、自适应迭代加密、有限元误差估计方法、边界激励施加及后处理参数提取计算方法等方面的自主控制,从而帮助读者深度理解掌握有限元编程的核心技术,也为读者自己编制基于更底层编程语言的自主有限元分析算法代码提供借鉴参考。

该书中所展示的案例非常丰富并具有代表性,特别是针对TEAM(Testing Electromagnetic Analysis Methods)系列基准测试问题(第7、第9、第30及第33问题)给出了详细的有限元算法实现过程及参数后处理方法,这也是国际电磁场计算学界对数值算法正确性做验证和评估的权威标准。通过该书中所展示的数值结果与实测结果的吻合精度,可见所提供的FreeFEM代码的专业性及重要参考价值。此外,该书中也提供了初步的场路耦合分析案例,这部分内容在低频电磁工程应用中非常重要但不多见,所提供的代码具有很高的参考价值。

该书集合了电磁场理论、有限元方法和编程实践技术,可读性强,对科研设计人员、高校教师和学生都有很好的指导和参考意义,本人愿意将该书推荐给相关读者。

傅为农

中国科学院深圳理工大学教授