[发明专利]电磁器件分析中电磁-热-应力三场去耦合计算方法

权利要求书

1.一种电磁器件分析中电磁-热-应力三场耦合的去耦合计算方法，其特征在于包括以下步骤：根据电磁波传播原理与阻抗边界条件建立电磁波在金属微波器件内壁的微波电磁损耗模型，通过微波电磁损耗模型将电磁场和力场之间去耦合，使得电磁场通过温度场间接与力场耦合，进而对力场分布计算；

平面波入射到金属微波器件，在金属微波器件的内部形成电磁场分布并产生热量，先计算获得金属内壁产生的热损耗分布，热损耗包括电阻性损耗和磁性损耗，根据热损耗分布进行求解得到温度场分布，根据温度场分布计算获得热应变分布，获得去耦合计算结果。

2.根据权利要求1所述的一种电磁器件分析中电磁-热-应力三场耦合的去耦合计算方法，其特征在于：在所述平面波入射到金属微波器件采用以下方式计算获得去耦合计算结果：

第一，先通过电场形式下具有附加边界条件的波动方程获得金属微波器件内的电场分布，接着利用麦克斯韦方程组以及本构关系计算出电位移、磁感应强度、磁场强度和自由电流密度物理量，从而获得电磁场分布情况；

第二，采用以下公式计算获得电阻性损耗Q_rh与磁性损耗Q_ml：

其中，Re表示实部，j表示虚数单位，ω表示角频率，和分别为磁感应强度矢量和磁场强度矢量，为电场强度矢量，为自由电流密度矢量；

将电阻性损耗Q_rh与磁性损耗Q_ml相加作为热源的大小，代入以下热传导方程求解获得问题，进而得到温度场分布：

其中，ρ为密度，C_ρ为恒压下的热容，为传导热通量，k为热导率，Q为热损耗，T表示温度，t表示时间；

第三，采用以下公式表示的线弹性力学方程计算得到热应变ε_inel，进而得到热应变分布：

ε_inel＝α(T-T_ref)

其中，α为热膨胀系数，T_ref表示金属微波器件的原始温度。

3.根据权利要求1所述的一种电磁器件分析中电磁-热-应力三场耦合的去耦合计算方法，其特征在于：所述金属微波器件包括波导法兰、同轴连接器。