一种基于非重叠Mortar有限元法的变压器二维硅钢片磁热耦合分析方法

本发明公开了一种基于非重叠Mortar有限元法的变压器二维硅钢片磁热耦合分析方法，属于变压器数值计算技术领域。针对传统分享方法在处理变压器复杂磁热耦合问题时计算量大、精度低的局限，本发明通过建立磁场、热场方程及磁热耦合关系的数学模型，采用有限元法离散方程。运用非重叠 Mortar 有限元法进行区域分解，引入 Mortar 空间和试验空间处理子区域交界面连续性条件，并通过拉格朗日乘子法构建整体矩阵方程。同时提出改进的 Mortar 插值函数提升交界面解的精度，采用自适应区域分解策略根据磁场和热场分布动态调整子区域划分。在具体实施时，精确构建几何模型、确定材料参数，合理划分有限元网格，设定初始及边界条件，利用交替迭代法求解，结合多尺度计算方法考虑微观和宏观尺度的耦合，并通过并行计算优化提高计算效率。本发明有效解决了传统方法的问题，能为变压器优化设计提供可靠依据。