本书以大型电力变压器为主要工程背景，集中力量研究工程电磁热场模拟技术及工业应用的相关问题。全书分为5个部分12章，具体内容包括低频电磁场问题和有限元分析方法基础、电磁热场模拟的一些关键技术、磁性材料模拟、环形铁心产品退火前后的磁性能模拟、电磁热耦合场数值求解等。可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。

本书集中研究电气工程中的低频电磁热场模拟技术及应用。以大型电力变压器为工程背景，阐述相关领域的发展和需要进一步深入研究的问题，介绍电磁热场有限元分析中的关键技术、磁性材料模拟基础研究和产品级模型实验、基准问题族的提出与建立、数值分析方法的有效性验证、电磁热耦合场模拟和脚本开发，以及典型工程应用。其中包括中国、日本、加拿大三方作者长期进行电磁热场相关研究开发和应用所取得的成果，也包括近期三方合作的研究成果，书中还提供了典型模型、实例的翔实的实验研究和数值计算结果。

本书可供电气工程领域从事工程研究、产品设计和应用的工程技术人员阅读，亦可供高等院校电气工程专业的研究生、本科生参考。

第1部分 工程电磁热场问题和有限元方法基础

第1章 绪论

 1.1 工程电磁热场模拟

 1.2 变压器工程概述

1.2.1 现代变压器制造业

1.2.2 变压器工程中需要解决的问题

 1.3 电磁设计面临的挑战

 1.4 快捷的电磁设计方法

 1.5 本书的总体构成

 参考文献

第2章 低频电磁场问题和有限元分析方法基础

 2.1 引言

 2.2 麦克斯韦方程组

 2.3 低频涡流问题分析的控制方程

 2.4 Ar-V-Ar方法

 2.5 矢量伽辽金与标量伽辽金处理

 2.6 关于棱单元的讨论

 2.7 节点元和棱单元的基本方程和伽辽金余量比较

 2.8 节点元和棱单元的系数阵中非零元素、总未知数的比较

2.8.1 未知量和矩阵中非零元素的个数

2.8.2 非零元素和总未知数的比较

 2.9 本章小结

 参考文献

 附录

第Ⅱ部分 电磁热场分析中的关键技术和磁性材料模拟

第3章 电磁热场模拟的一些关键技术

 3.1 引言

 3.2 特殊单元

3.2.1 特殊单元概述

3.2.2 特殊单元中的位分布

3.2.3 有限元公式

3.2.4 算例

 3.3 电压源激励的磁场分析

3.3.1 考虑电压源的有限元法

3.3.2 实例分析

 3.4 优化设计方法

3.4.1 各种优化方法

3.4.2 试验设计法

3.4.3 Rosenbrock方法

3.4.4 进化策略

……

第4章 磁性材料模拟

第5章 硅钢片的多方向电磁性能模拟

第6章 产品级方形铁心的电磁性能模拟

第7章 环形铁心产品退火前后的磁性能模拟

第Ⅲ部分 Problem 21基准族和叠片内附加铁损问题研究

第8章 Problem 21基准族及电工杂散损耗模拟

第9章 叠片中附加铁损的模型实验和分析

第Ⅳ部分 电磁热耦合场分析和应用脚本开发

第10章 电磁热耦合场数值求解

第1章 基于应用程序界面的脚本开发

第Ⅴ部分 电力变压器工程研究及应用

第2章 变压器直流偏磁问题的工程模拟

工程电磁热场相关术语