Opera3D是OPerating environment for Electr°magnetic Research and Analysis(三維電磁場研究及分析平臺)的簡稱,是英國矢量場軟件公司(Vector Fields Software)經過近30年不斷開發和完善的用于電磁場分析、 N80C188-XL25電磁設備設計及優化的有限元軟件。它計算準確、高效,在世界范圍內廣泛應用于工業I程、國防軍事、科學研究等各領域,在業界具有很好的口碑。

   有限元法是Opcla3D計算及分析電磁場問題的主要方法,Opera3D通過其Modeller、Pre-Processor、Post Processor三個程序進行有限元建模、解算及后處理。Modeller或Pr⒏Processor用于進行幾何模型的建立,有限元網格的劃分,物性材料的設定(例如對非線性、各向異性材料的描述),以及將所建有限元模型進行三維可視化用以檢查。Post Processor對有限元模型的解算結果進行后處理,可計算電磁場強度及其相關物理量,并用圖表及等高線等方式展示出來,還可以畫出空間電荷在電磁場中的粒子軌跡。opera3D主要包括以下8個電磁場及溫度場的分析模塊:TOSCA、ELEKTRA、SCALA、CARMEN、SoPRANO、DEMAG、QUENCH和TEMPO。

   (1)TOSCA。主要對三維線性或非線性靜磁場、靜電場或靜電流場進行分析。經過多年的完善,該模塊的計算精度和計算效率都非常高。該模塊基于不同區域設定總標量位(total scalar potcntial)或簡化標量位(rcduced scal盯potential)方程,再利用有限元法處理

待求電磁場。

   (2)ELEKTRA。用于分析三維時變電磁場,包括渦流場。該模塊共有三種分析模式: 暫態分析模式(TR)、穩態交流分析模式(SS)及渦流場分析模式(VI')。其中,渦流場分析可以處理直線或者旋轉運動的導體在靜電磁場中產生渦流的問題。渦流場分析問題適用于各部分只發生運動卻無幾何形變的情況,例如無限長導軌、轉盤等。