Решение трехмерных задач магнитостатики при проектировании магнитных систем ускорителей заряженных частиц
Диссертация
Важно отметить, что подавляющее большинство современных магнитных систем выполнено из шихтованных материалов, обладающих анизотропными свойствами. Производство таких систем значительно дешевле, чем производство систем из цельных ферромагнитных деталей. Еще одним достоинством систем из шихтованных материалов является отсутствие вихревых токов при включении магнитов. К тому же, благодаря… Читать ещё >
Список литературы
- Armstrong A. G. А. М. The Solution of 3D Magnetostatic Problems using Scalar Potentials / A. G. A. M. Armstrong, C. J. Collie, J. Simkin, C. W. Trowbridge // Proc. COMPUMAG Conf. on the Computation of Magnetic Fields. Grenoble 1978.
- Assous F. Theoretical tools to solve the axisymmetric Maxwell equations / F. Assous, P. Ciarlet (Jr), S. Labruine // Math. Meth. Appl. Sci.—2002.—Vol. 25.—P.49−78.
- Bangerth W. Using Modern Features of С++ for Adaptive Finite Element Methods: Dimension-Independent Programming in Deal II / W. Bangerth // Proceedings of the 16th IMACS World Congress 2000, Lausanne, Switzerland, 2000.
- Bathe K.-J. Finite Element Procedures. / K.-J. Bathe Prentice Hall, New Jersey, 1996.- 1050 p.
- Bottauscioa O. A mathematical approach to loss estimation in non-homogeneous magnetic materials / O. Bottauscioa, V. Chiado’Piatb, M. Chiampic, M. Codegoned, A. Manzin // Journal of Magnetism and Magnetic Materials 290 291 (2005) P.1450−1453.
- Chubar О. A 3D Magnetostatics Computer Code for Insertion devices / O. Chubar, P. Elleaume, J. Chavanne // SRI97 Conference, August 1997, J. Synchrotron Rad. (1998). 5 P.481−484.
- Donescu P. A generalized object-oriented approach to solving ordinary and partial differential equations using finite elements. / P. Donescu, T. A. Larsen // Finite Elements in Analysis and Design, Vol. 22 (1996) P.93−107.
- ELCUT. Комплекс программ моделирования двумерных физических полей с помощью метода конечных элементов. НПКК «ТОР», Санкт-Петербург, 1994.
- Elleaume P. Computing 3D Magnetic Field from Insertion Devices / P. Elleaume, O. Chubar, J. Chavanne // Proc. of the PAC97 Conference, May1997 P.3509−3511.
- Eyheramendy D. An object-oriented hybrid symbolic/numerical approach for the development of finite element codes / D. Eyheramendy // Finite Elements in Analysis and Design, Vol.36 (2000) P.315−334.
- Flaherty J. E. Finite Element Analysis. / J. E. Flaherty // Lecture Notes, 2000.
- Grudiev A. Mathematical Simulation of 3-D Magnetostatic Fields Using the Complex of Programs MASTAC. / A. Grudiev, M. Rojak, E. Shurina, Yu. Soloveichik, M. Tiunov, P. Vobly // Abstracts of AMCA 95. — Novosibirsk: NCC Publisher, 1995. — P. 131−132.
- Kettunen L. Volume integral equations in nonlinear 3-d magnetostatics. / L. Kettunen, K. Forsman, D. Levine, W. Gropp // Internat. Journal of Numerical Methods in Engineering, 1995. Vol.38 — P.2655.
- Langer U. Coupled Finite and Boundary Element Domain Decomposition Methods. / U. Langer, O. Steinbach // Lecture Notes in Applied and Computational Mechanics, n.29, 2006. P.61−96.
- LeanM. H. Nonlinear Boundary Element Method for Two-dimensional Magnetostatics. / M. H. Lean, D.S. Bloomsbers // J. Appl. Phys., Vol. 55. No. 6. 1984.
- Lindholm D.A. Notes on Boundary Equations for Three-Dimensional Magnetostatics. / D. A. Lindholm // IEEE Transactions on Magnetics, Vol. MAG-16, No.6, November 1980. P.1409−1413.
- Lobry J. A new BEM technique for nonlinear 2D magnetostatics. / J. Lobry // Engineering Analysis with Boundary Elements, Vol. 26, Issue 9, October 2002. P.795−801.
- McKenna F.T. Object-Oriented Finite Element Programming: Frameworks for Analysis, Algorithms and Parallel Computing / F. T. McKenna // Ph.D. dissertation, University of California, Berkeley, 1997.
- Mefire S.M. Mixed finite element and boundary element approximation in 3D magnetostatics for computation of the magnetic induction. / S. M. Mefire // Applied Mathematics and Computation, Volume 125, Issue 2−3, January 2002. -P.399−421.
- Polak S. J. An account for the use of the FEM for magnetostatic problems / S. J. Polak, A. Watchers, A. de Beer // Proc. Compumag conf. on the Comp. of Mag. Fields / Ed. by C. W. Trowbridge. — Oxford: Ruth. Lab., Sci. Res. Counc., 1976. —P. 19−27.
- Preis K. Numerical analysis of 3D magnetostatic fields / K. Preis, I. Bardi, O. Biro // IEEE Trans, on MAG. Vol. 27. (1991) — P.3798−3803.
- Schatz A.H. Mathematical theory of finite and boundary elements methods, methods / A.H. Schatz, V. Thomee, W.L. Wendland // Basel, Boston, Berlin: Birkhaeuser, 1990.-P.276.
- Simkin J. A Comparison of Integral and Differential Equation Solutions For Field Problems / J. Simkin // IEEE Trans, on Magnetics, Vol. MAG-18, N2, 1982. -P.401−405.
- Simkin J. Three-dimensional Nonlinear Electromagnetic Field Computations,
- Using Scalar Potentials / J. Simkin, C. W. Trowbridge // IEEE PROC., Vol.127, pt. B, No.6, 1980. P.368−374.
- Trowbridge C.W. Integral Equations Revisited. / C. W. Trowbridge // ICS Newsletter, February, 1996
- Trowbridge C.W. Three-Dimensional Field Computation / C. W. Trowbridge // IEEE Trans, on Magnetics, Vol. MAG-18, N1, 1982. P.293−297.
- Yudin I. P. 3D-Field Calculations of Magnets by the Two Scalar Potential Method / I. P. Yudin, E. E. Perepelkin // Report N P-084 on ICAP-2004, S-Peterburg, 2004.
- Zienkiewicz О.С. The Finite Element Method. Volume 1: The Basis. / О. C. Zienkiewicz, R. L. Taylor Butterworth-Heinemann, 5th edition, 2000. -707 p.
- Айрян Э.А. Численные алгоритмы расчета магнитных систем ускорителей заряженных частиц / Э. А. Айрян, Е. П. Жидков, А. В. Федоров и др. // Физика элементарных частиц и атомного ядра -1990 Т. 21, вып.1. — С.251−307.
- Акишин П. Г. Численное моделирование магнитостатических полей на
- ЭВМ. Дисс.. доктора ф.-м. наук / П. Г. Акишин Дубна, 1993.
- Алямовский A.A. SolidWorks/COSMOSWorks. Инженерный анализ методом конечных элементов элементов / A.A. Алямовский — М.: ДМК Пресс, 2004. 432 с.
- Андреева Е.Г. Конечно-элементный анализ стационарных магнитных полей с помощью программного пакета ANSYS: Учеб. Пособие. / Е. Г. Андреева, С. П. Шамец, Д. В. Колмогоров // Омск: Изд-во ОмГТУ, 2002. -92 с.
- Андрианов С.Н. Компьютерное моделирование 3D-магнитного поля изохронного циклотрона в ПИЯФ. / С. Н. Андрианов, С. А. Артамонов,
- A.Н.Дубровин, В. А. Елисеев // Вестник СПБГУ, сер.10, вып. З, 2008. -С. 12−23.
- Бакулин В.Н. Объектно-ориентированная реализация метода конечных элементов / В. Н. Бакулин, В. О. Каледин, Вл.О. Каледин, Е. В. Кузнецова,
- B.В. Репинский // Математическое моделирование, т. 15, № 2, 2003. —1. C.77−82.
- Бахвалов Н. С. Численные методы / Н. С. Бахвалов, Н. П. Жидков, Г. М. Кобельков М.: Физматлит, 2002. — 630 с.
- Бенерджи П. Методы граничных элементов в прикладных науках / П. Бенерджи, Р. Баттерфилд // Пер. с англ. М.: Мир, 1984. 494 с.
- Бреббия К. Методы граничных элементов. Пер. с англ. / К. Бреббия, Ж. Теллес, Л. Вроубел // М.: Мир, 1987. 524 с.
- Вержбицкий В.М. Основы численных методов / В. М. Вержбицкий -Москва: Высшая школа 2002. — 840 с.• 48. Волков Е. А. Численные методы. // М.: Наука, 1987. 248 с.
- Жидков Е.П. Алгоритмы численного моделирование в методе двух скалярных потенциалов для описания трехмерного распределения поля магнита. / Е. П. Жидков, Е. Е. Перепелкин, И. П. Юдин // Вестник РУДН, серия Физика, 2001. № 9, вып.1. — С.27−32.
- Зенкевич О. Конечные элементы и аппроксимация. / О. Зенкевич, К. Морган- Пер. с англ., М.: Мир, 1986. 318 с.
- Игнатьев А.Н. Решение задач магнитостатики с помощью скалярных потеницалов в конструкциях, содержащих шихтованные материалы / А. Н. Игнатьев // Сб. науч. тр. НГТУ Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007 № 4(50). С.13−20
- Игнатьев А.Н. Модификация метода скалярных потенциалов для решения задач магнитостатики с шихтованными материалами / А. Н. Игнатьев, М. Э. Рояк // Научный вестник НГТУ. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. -№ 2(39) — С.91−100.
- Ильин В.П. Численные методы решения задач электрофизики. / В. П. Ильин М.: Наука, 1985. — 336 с.
- Иродов И.Е. Основные законы электромагнетизма. / И. Е. Иродов // М.:
- Высшая школа, 1983. — 288 с.
- Каплун А.Б. ANSYS в руках инженера / А. Б. Каплун, Е. М. Морозов, М. А. Олферьева издательство «Эдиториал УРСС», 2004 — 272 с.
- Керниган Б. Язык программирования Си. / Б. Керниган, Д. Ритчи СПб: Невский диалект, 2003. — 352 с.
- Коломенский A.A. Теория циклических ускорителей / A.A. Коломенский, А. Н. Лебедев М.:Физматгиз, 1962. — 352 с.
- Константайн Л. Разработка программного обеспечения: Пер. с англ. / Л. Константайн, Л. Локвуд СПб: Питер, 2004. — 592 с.
- Кремер И.А. Расчет осесимметричных магнитных полей методом конечных элементов / И. А. Кремер, М. В. Урев // Труды Международной конференции по вычислительной математике МКВМ-2004. Ч.Н. — Новосибирск, 2004.- С.524−529.
- Кулон Ж.-Л. САПР в электротехнике: Пер. с франц. / Ж.-Л. Кулон, Ж.-К. Сабоннадьер М.: Мир, 1988.-208 с.
- Курбатов П.А. Численный расчет электромагнитных полей. / П. А. Курбатов, С. А. Аринчин М.: Энергоатомиздат, 1984. — 168 с.
- Марчук Г. И. Методы вычислительной математики. / Г. И. Марчук М.: Наука, 1989.-608 с.
- Марчук Г. И. Введение в проекционно-сеточные методы. / Г. И. Марчук,
- B.И. Агошков М.: Наука, 1981.-416 с.
- Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм. / А. Н. Матвеев М.: Высшая школа, 1983.-463 с.
- Норри Д. Введение в метод конечных элементов / Д. Норри, Ж. де Фриз — М.: Мир, 1981.-304 с.
- Обэн Ж.-П. Приближенное решение эллиптических краевых задач: Пер. с англ. / Ж.-П. Обэн М.: Мир, 1977. — 383 с.
- Огородникова О.М. Конструкционный анализ в среде ANSYS: Учебное пособие / О. М. Огородникова Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2004. — 68 с.
- Розенцвейг Р. Феррогидродинамика: Пер. с англ. / Р. Розенцвейг М.: Мир, 1989.-356 с.
- Рояк М.Э. Сеточные методы решения краевых задач математической физики. / М. Э. Рояк, Ю. Г. Соловейчик, Э. П. Шурина Новосибирск: НГТУ, 1998.- 120 с.
- Рычков С.П. MSC. visual NASTRAN для Windows / С. П. Рычков -издательство «НТ Пресс» 2004 552 с.
- Рычков В.Н. Объектно-ориентированная параллельная распределённая система для конечно-элементного анализа / В. Н. Рычков, И. В. Красноперов, С. П. Копысов // Математическое моделирование, т. 14, № 9, 2002 г.-С.81−86.
- Сабоннадьер Ж.-К. Метод конечных элементов и САПР: Пер. с франц. / Ж.-К. Сабоннадьер, Ж.-Л. Кулон М.: Мир, 1989. — 190 с.
- Самарский A.A. Численные методы. / A.A. Самарский, A.B. Гулин М.: Наука, 1989.-432 с.
- Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов: Пер. с англ. / Л. Сегерлинд -М.: Мир, 1979. 392с.
- Сильвестер П. Метод конечных элементов для радиоинженеров и инженеров-электриков / П. Сильвестер, Р. Феррари — М.: Мир, 1986. — 229 с.
- Соловейчик Ю.Г. Вычислительные схемы МКЭ-моделирования трехмерных электромагнитных и тепловых полей в сложных областях: Автореферат дис.. докт. техн. наук / Ю. Г. Соловейчик — Новосибирск, НГТУ, 1997.
- Соловейчик Ю.Г. Метод конечных элементов для решения скалярных и векторных задач: Учеб. пособие / Ю. Г. Соловейчик, М. Э. Рояк, М. Г. Персова Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007. — 869 с.
- Страуструп Б. Язык программирования С++: Пер. с англ. / Б. Страуструп -СПб: Бином, 1999. 991 с.
- Стренг Г. Теория конечных элементов / Г. Стренг, Дж. Фикс — М.: Мир, 1977.-350 с
- Стреттон Дж.А. Теория электромагнетизма: Пер. с англ. / Дж.А. Стреттон -М.: Гостехиздат, 1948. 541 с.
- Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики. Санкт-Петербург. — 2010. Электронный ресурс.
- Сьярле Ф. Метод конечных элементов для эллиптических задач / Ф. Сьярле М.: Мир, 1980. — 512 с.
- Тихонов А.Н. Уравнения математической физики / А. Н. Тихонов, A.A. Самарский: Учеб. пособие. 6-е изд., испр. и доп. М.: Изд-во МГУ, 1999.-799 с.
- Урванцев A.JI. Численное решение нелинейных магнитостатических задач методом конечных элементов: Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. физ.-мат. наук. Новосибирск, 1981 (ВЦ СО РАН СССР)
- Урев М.В. Сходимость метода конечных элементов для осесимметричной задачи магнитостатики / М. В. Урев //Сиб.журн. вычисл. математики /РАН. Сиб. отд-ние—Новосибирск, 2006.—Т. 9, № 1—С.63−79
- Флетчер К. Численные методы на основе метода Галеркина: Пер. с англ. / К. Флетчер М.: Мир, 1988. — 353 с.
- Шимкович Д.Г. Расчет конструкций в MSC/NASTRAN for Windows. / Д. Г. Шимкович М.:ДМК Пресс, 2001. — 448 с.
- Шурина Э.П. Моделирование электромагнитных полей в трехмерных областях / Э. П. Шурина, Ю. Г. Соловейчик, М. Э. Рояк // Вычислительные технологии. — Новосибирск, Институт вычислительных технологий СО
- РАН, 1993, Т.2, № 6 С.48−53.
- Шурина Э.П. Решение трехмерных нелинейных магнитостатических задач с использованием двух потенциалов / Э. П. Шурина, Ю. Г. Соловейчик, М. Э. Рояк. Новосибирск. 1996. — 28 с. (Препринт / РАН, Сиб. отд-ние. ВЦ- № 1070).
- Эккель Б. Философия С++. Практическое программирование: Пер. с англ. / Б. Эккель, Ч. Эллисон СПб: Питер — 2004. — 608 с.