Расчет магнитных полей и токов в аксиально-симметричных системах индуктивно связанных подвижных проводников

С использованием гибридного метода, объединяющего методы конечных и граничных элементов, разработан алгоритм расчета магнитных полей и токов в аксиально-симметричных системах индуктивно связанных подвижных и неподвижных проводников. Метод конечных элементов используется при аппроксимации нестационарного уравнения диффузии для $\theta$-компоненты магнитного вектор-потенциала в проводниках, метод граничных элементов – для исключения окружающего проводники пространства. Предложенный метод позволяет учитывать соединения проводников между собой или с внешними источниками энергии с помощью идеальных электрических цепей ссосредоточенными параметрами $R$, $L$, $C$. Разработан эффективный метод учета внешних цепей посредством соответствующей модификации матрицы масс и вектора источников полученной системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Рассмотрены случаи применения метода для расчетов полей одновитковых и многовитковых соленоидов, концентраторов магнитного потока, индукционных ускорителей с различными вариантами подвода внешней электромагнитной энергии. Показана высокая вычислительная эффективность метода, в частности для случая, когда электротермические свойства проводников и их размеры постоянны.