三维磁场计算的有限元神经网络模型

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摘要针对有限元法计算量大的缺点, 将神经网络的并行结构应用于有限元法的运算过程, 提出一种求解三维磁场的有限元神经网络模型, 实现了有限元法的并行分布式计算。采用共轭梯度法作为神经网络的训练算法对仿真模型进行分析, 得到了磁场强度的矢量图、剖面的等磁动势线图。与有限元方法相比, 三维有限元神经网络将复杂运算分布到各个神经网络节点并行求解, 简化了有限元法的运算过程, 是一种精确快速的磁场分析方法。

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关键词 ：有限元法, 有限元神经网络, 并行分布式计算, 磁场分析, 共轭梯度法

Abstract：In order to solve the problem of finite element method (FEM) with computational cost, this paper proposes a novel finite-element neural network (FENN) embedding a finite-element model in neural network parallel architecture. The novel network carried out parallel distributed calculation of FEM for solving 3D magnetic field while conjugate gradient (CG) method is used as the learning algorithm. The vector plot of magnetic field intensity and magnetic potential contour lines of cross section are obtained. The results indicate that, compared with FEM, FENN divides complex calculation into parallel distributed nodes, simplifies the network of FEM, and is well-behaved magnetic field calculation model with rapidness and accuracy.

Key words： FEM FENN parallel distributed calculation magnetic field analysis conjugate gradient

收稿日期: 2011-11-28 出版日期: 2014-03-20

PACS:	TP183
	TM153

基金资助:国家973计划和河北省自然科学基金(E2008001258)资助项目。

作者简介: 徐超男, 1987年生, 硕士研究生, 主要研究方向为漏磁检测。王长龙男, 1965年生, 教授, 主要研究方向为无损检测。

引用本文:

徐超, 王长龙, 绳慧, 苑希超. 三维磁场计算的有限元神经网络模型[J]. 电工技术学报, 2012, 27(11): 125-132. Xu Chao, Wang Changlong, Sheng Hui, Yuan Xichao. FENN Model for 3-D Magnetic Field Calculation. Transactions of China Electrotechnical Society, 2012, 27(11): 125-132.

链接本文:

http://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2012/V27/I11/125

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