Opera3D是OPerating environment for Electr°magnetic Research and Analysis(三維電磁場研究及分析平臺)的簡稱,是英國矢量場軟件公司(Vector Fields Software)經(jīng)過近30年不斷開發(fā)和完善的用于電磁場分析、 N80C188-XL25電磁設(shè)備設(shè)計(jì)及優(yōu)化的有限元軟件。它計(jì)算準(zhǔn)確、高效,在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用于工業(yè)I程、國防軍事、科學(xué)研究等各領(lǐng)域,在業(yè)界具有很好的口碑。

   有限元法是Opcla3D計(jì)算及分析電磁場問題的主要方法,Opera3D通過其Modeller、Pre-Processor、Post Processor三個(gè)程序進(jìn)行有限元建模、解算及后處理。Modeller或Pr⒏Processor用于進(jìn)行幾何模型的建立,有限元網(wǎng)格的劃分,物性材料的設(shè)定(例如對非線性、各向異性材料的描述),以及將所建有限元模型進(jìn)行三維可視化用以檢查。Post Processor對有限元模型的解算結(jié)果進(jìn)行后處理,可計(jì)算電磁場強(qiáng)度及其相關(guān)物理量,并用圖表及等高線等方式展示出來,還可以畫出空間電荷在電磁場中的粒子軌跡。opera3D主要包括以下8個(gè)電磁場及溫度場的分析模塊:TOSCA、ELEKTRA、SCALA、CARMEN、SoPRANO、DEMAG、QUENCH和TEMPO。

   (1)TOSCA。主要對三維線性或非線性靜磁場、靜電場或靜電流場進(jìn)行分析。經(jīng)過多年的完善,該模塊的計(jì)算精度和計(jì)算效率都非常高。該模塊基于不同區(qū)域設(shè)定總標(biāo)量位(total scalar potcntial)或簡化標(biāo)量位(rcduced scal盯potential)方程,再利用有限元法處理

待求電磁場。

   (2)ELEKTRA。用于分析三維時(shí)變電磁場,包括渦流場。該模塊共有三種分析模式: 暫態(tài)分析模式(TR)、穩(wěn)態(tài)交流分析模式(SS)及渦流場分析模式(VI')。其中,渦流場分析可以處理直線或者旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體在靜電磁場中產(chǎn)生渦流的問題。渦流場分析問題適用于各部分只發(fā)生運(yùn)動(dòng)卻無幾何形變的情況,例如無限長導(dǎo)軌、轉(zhuǎn)盤等。