推荐序二

随着电气工业和电气工程领域对各类不同电气设备的性能指标的要求越来越高，数值计算方法，特别是有限元方法以及相关软件技术对新型电气设备的精细仿真及优化设计发挥着越来越重要的作用。通过有效的数值方法以及相应的数值模拟，既可大幅度节约设备的精细仿真及优化设计的成本，又可大大加快整个设计工程的进展并提高设备的性能指标。

《电磁场数值计算及基于FreeFEM的编程实现》是一本值得推荐的全面了解以及研究电磁学的物理基础、计算和模拟，特别是电气工业和电气工程领域的典型电磁结构的精细仿真及优化设计的专著。该书论述简洁、通俗易懂，既包含各类数学模型问题的物理背景，数学描述和理论，以及相应的各种有限元方法的介绍和分析，还配备了丰富的应用案例，并结合开源有限元软件FreeFEM展示了这些案例具体的编程实现过程。

该书涉及大量的低频计算电磁场问题，包括二维（平面直角坐标系及柱面坐标系）及三维静态、时谐及瞬态电磁场的计算，对不同应用场景下的电磁场数值计算问题，分章节给出了相应的有限元弱变分形式，以及具体的程序实现。基于FreeFEM编程语言，所给出的案例代码简短且可读性强，有助于读者快速全面了解和掌握计算电磁场有限元计算的基本流程及编程细节。

为了测试所提供的FreeFEM案例代码的正确性及计算精度，所有案例的计算结果均与参考解（包括解析解、实验测试结果及对标软件结果）进行了对比验证。除了教科书级别的基本二维及三维测试案例，书中还展示了部分经典的国际计算电磁场基准测试案例，具体包括TEAM（Testing Electromagnetic Analysis Methods）Workshop Problems第7、第9、第30及第33问题。结合作者深厚的计算数学基础以及丰富的电磁场模拟的编程经验，书中所给出的所有案例代码简洁、易读、高效，是理解有限元算法编程不可多得的参考案例。比如，对线性瞬态电磁场仿真案例采用了高效编程技术，施加了实体导体总电流激励，以及给出了后处理计算电磁力的体积分技术等。该书对三维磁场的计算给出了多种数值格式及实现方法，包括采用节点元及棱单元离散矢量磁位时施加规范条件的编程方法。

该书内容包括简明的电磁场和有限元理论，对30多个计算电磁场问题展示了有限元算法编程技术，对计算数学、计算物理及电气工程领域的科研人员、研究学者和学生都有很好的指导和参考价值。该书可以帮助读者揭开工业软件的神秘面纱，激励相关从业者发挥聪明才智，让每一行代码语句都能反映数学和基础科技的精华，为工业软件的人才培养提供算法编程的重要参考及有力工具，直接帮助各类工业软件产业的发展和创新。

邹军

香港中文大学卓敏数学讲座教授

香港中文大学数学系主任

香港工业和应用数学学会会长

美国工业和应用数学学会（SIAM）会士

美国数学学会（AMS）会士