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opera

（高精度多物理場電磁分析設計環境）

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OPERA(OPerating environment for Electromagnetic Research and Analysis)是由Cobham Plc.科巴姆技術服務公司-Vector Fields軟件開發部門開發的全球最先進的電磁設備有限元仿真和分析軟件之一。 [1] 
軟件名稱
OPERA
軟件平台
Linux,Windows x32,x64
最近更新時間
2016年1月22日
軟件語言
opera command language
開發商
Cobham Plc.Vector Fields
軟件授權
學生版、教育版、科研版、商業版
軟件版本
V.18 R1
軟件大小
721Mb

目錄

  1. 1 產生背景
  2. 2 主要功能
  3. ▪ 電機設計
  4. ▪ 超導磁體磁共振
  5. ▪ 感應加熱技術
  6. 3 版本更新

opera產生背景

1970 - 歐洲核子研究中心（CERN [2]  ）為了開發超導磁體的加速器資助高能物理研究實驗室合作 [3]  ，設計需要能夠準確計算它們的磁體磁場，因此開發了最初的OPERA原始代碼。1989年 - LEP超導四極子，以及2008年- 大型強子對撞機LHC的全超導磁體。 1970至1989年，大型超導磁體檢測儀也正在開發中。在LHC CMS和ATLAS [4]  探測器磁體開發。
在這之間（August 6, 1984）Vector Fields公司因此成立，最初的創立者包括：C W Trowbridge，J Simkin，J Whitney,

opera主要功能

opera電機設計

創新性磁耦合飛輪可節省燃油約10 % [5] 

opera超導磁體磁共振

自從上個世紀七八十年代至今，國內外已經開發了許多失超分析軟件，各種失超分析軟件從方法上講大致可分為兩種，第一種是有限元法，如Vector Fields公司的Opera3D-Quench [6]  失超分析軟件包，它既可以應用低温超導磁體也可以應用於高温超導磁體，它可以處理複雜幾何結構的磁體，有可視化三維界面等；第二種是基於失超擴散模型的方法，比較有名的如牛津儀器的大型數值分析軟件包4QUENCH，該軟件可以自定義觸發方式和失超位置，計算複雜電路等，另外人們還可以基於Martin Wilson的Quench軟件的基本模型來自編程序以達到方便設計的目的 [7]  。
在MRI磁體的設計過程中,失超現象的研究對於超導磁體的安全運行具有重要的意義.本文采用三維有限元軟件OPERA分別對1T對稱磁體和非對稱磁體的失超特性進行了仿真分析.詳細介紹了仿真的建模過程和求解算法.NbTi超導材料的臨界電流密度通過軟件預設的查表變量實現設置.通過仿真分析,得到了兩種磁體結構在失超過程中重要的物理量如超導線圈的電流、電阻的變化規律.三維仿真圖形更有利於觀察失超在不同方向的傳播速度.通過比較得出結論,雖然對非稱磁體的DSV比對稱磁體要大,但在失超過程中,非對稱磁體受到的破壞也比對稱磁體要嚴重. [8] 

opera感應加熱技術

opera
opera(2張)
大型有限元分析軟件OPERA中引入復矢量磁位計算電磁場、渦流場的方法以及對温度場的求解,簡述了OPERA軟件中的電磁場、温度場以及耦合場分析。 根據對管道感應加熱問題的特點,建立了計算模型,確定了模擬計算中邊界條件、網格劃分、材料温度特性等問題的處理方法。 利用OPERA-2D軟件的後處理程序對感應加熱過程中管道內渦流場、温度場的一些基本問題進行模擬及分析 [9]  。

opera版本更新

  • 7.0 March 1997
  • 7.03 January 1999
  • 7.1 September 1999
  • 7.5 April 2000
  • 8.0 March 2001
  • 8.5 January 2002
  • 8.7 September 2002
  • 9.0 April 2003
  • 10.0 March 2004
  • 10.5 January 2005, 19-Sep-2005 Linux added
  • 11.0 June 2006
  • 12.0 October 2007, MS Windows: 32 bit and also 64 bit version
  • 13.0 August 2009, Licensing with LM-X introduced
  • 14.0 December 2010
  • 14R1 July 2011
  • 15.0 November 2011
  • 15R1 March 2012
  • 15R2 July 2012
  • 15R3 November 2012
  • 16.0 May 2013, VF License Management Suite 2
  • 16R1 November 2013
  • 17.0 June 2014
  • 17R1 November 2014
  • 18.0 July 2015
  • 18R1 November 2015, Opera License Management Suite 3
參考資料
  • 1.    李毅 等．Opera3D工程電磁場計算及多場耦合分析：清華大學出版社，2016
  • 2.    CERN  ．歐洲核子研究組織[引用日期2015-01-21]
  • 3.    CERN服務工程軟件OPERA  ．歐洲核子物理研究中心[引用日期2015-01-26]
  • 4.    CERN Scientific Information Service. ATLAS Collaboration  ．CERN Scientific Information Service. ATLAS Collaboration[引用日期2015-01-21]
  • 5.    創新性磁耦合飛輪可節省燃油約10 %  ．MMT[引用日期2015-01-26]
  • 6.    BeileiGuo, et al.．Quench Protection Design and Simulation of a 7 TeslaSuperconducting Magnet：IEEE Trans. App. Supercond.，2010-06：vol. 20, no. 3
  • 7.    李毅 王秋良 戴銀明 雷源忠 陳順中．MRI、NMR低温超導磁體失超保護綜述：低温物理學報，2012-01：第34卷 第1期 PP.79
  • 8.    張冉 楊立欣 陳凱 孔德平 朱貴友 ．基於OPERA/QUENCH的MRI超導對稱與非對稱磁體失超特性對比：低温物理學報，2014-05：第36卷 第5期 PP;359-367
  • 9.    呂殿利 ．感應加熱技術在集油系統中的應用研究：河北工業大學，2005