Opera3D是OPerating environment for Electr°magnetic Research and Analysis(三维电磁场研究及分析平台)的简称,是英国矢量场软件公司(Vector Fields Software)经过近30年不断开发和完善的用于电磁场分析、 N80C188-XL25电磁设备设计及优化的有限元软件。它计算准确、高效,在世界范围内广泛应用于工业I程、国防军事、科学研究等各领域,在业界具有很好的口碑。

   有限元法是Opcla3D计算及分析电磁场问题的主要方法,Opera3D通过其Modeller、Pre-Processor、Post Processor三个程序进行有限元建模、解算及后处理。Modeller或Pr⒏Processor用于进行几何模型的建立,有限元网格的划分,物性材料的设定(例如对非线性、各向异性材料的描述),以及将所建有限元模型进行三维可视化用以检查。Post Processor对有限元模型的解算结果进行后处理,可计算电磁场强度及其相关物理量,并用图表及等高线等方式展示出来,还可以画出空间电荷在电磁场中的粒子轨迹。opera3D主要包括以下8个电磁场及温度场的分析模块:TOSCA、ELEKTRA、SCALA、CARMEN、SoPRANO、DEMAG、QUENCH和TEMPO。

   (1)TOSCA。主要对三维线性或非线性静磁场、静电场或静电流场进行分析。经过多年的完善,该模块的计算精度和计算效率都非常高。该模块基于不同区域设定总标量位(total scalar potcntial)或简化标量位(rcduced scal盯potential)方程,再利用有限元法处理

待求电磁场。

   (2)ELEKTRA。用于分析三维时变电磁场,包括涡流场。该模块共有三种分析模式: 暂态分析模式(TR)、稳态交流分析模式(SS)及涡流场分析模式(VI')。其中,涡流场分析可以处理直线或者旋转运动的导体在静电磁场中产生涡流的问题。涡流场分析问题适用于各部分只发生运动却无几何形变的情况,例如无限长导轨、转盘等。