三维静电场多级子曲面边界元的模型特征提取算法

摘要

电力系统中对于设备运行环境的分析很多情况下可以看作静电场分析，如换流阀、变压器、输电线路等。边界元作为一种数值分析工具，由于降低问题维度，对开域问题的适应性强，计算精度高等优点，能够有效地计算静电场问题。特别是结合多极子算法与基于坐标变换的曲面边界元后，多极子曲面边界元可以快速准确地分析大规模的实际工程问题。为解决曲面边界元计算前需要提供曲面模型特征参数的问题，减少计算前准备工作，通过节点曲面拟合提取曲面模型参数，使多级子曲面边界元法在大规模问题中的使用更加方便快捷。该方法利用部分节点的法矢与曲率进行典型曲面类型判断，通过最小二乘法进行规则曲面的拟合。使用不同模型验证了拟合参数的精度，确保了在大规模问题中多极子曲面边界元利用拟合参数的实用性。

关键词

静电场 / 多极子边界元法 / 曲面单元 / 特征提取 / 最小二乘法 / 曲面拟合