预处理Jacobian-free Newton-Krylov法在求解超导电磁场问题中的应用

作者：马光同

来源：中国电机工程学报, 2013, (27): 175-180+24.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.2013.27.022

• 超导体
• 非线性有限元
• Jacobian-free Newton-Krylov算法
• 交流损耗
• 磁悬浮 superconductor
• nonlinear finite element methods
• Jacobian-free Newton-Krylov(JFNK) algorithm
• ac loss
• maglev

该文阐述了Jacobian-free Newton-Krylov(JFNK)法的基本原理及其双端预处理形式的迭代格式,选择处于时变(非均匀)外磁场中的二维超导体为研究对象,建立了基于矢量磁位法的控制超导体电磁特性的偏微分方程及相关的非线性有限元矩阵方程和数值迭代策略。以时变外磁场中具有高尺寸比的超导薄带的交流损耗问题和永磁外场中块状高温超导体的磁悬浮问题为计算实例,在肯定计算程序有效性的基础上,检验了预处理JFNK法求解这2类典型问题时的计算性能,证实了预处理JFNK法能较为快速地求解大型超导非线性电磁场问题,可作为开发超导电磁场数值计算程序的优选方法。

• 单位
  牵引动力国家重点实验室; 西南交通大学