Naslov (srp)

Закривљени континуално нехомогени и неизотропни коначни елементи вишег реда за великодоменско електромагнетско моделовање : докторска дисертација

Autor

Savić, Slobodan, 1985-

Doprinosi

Ilić, Milan, 1970-
Đorđević, Antonije, 1952-
Notaroš, Branislav.
Kolundžija, Branko, 1958-
Olćan, Dragan, 1977-

Opis (eng)

Modern society is heavily reliant on electronic services, devices and systems. When analyzing functionality of existing electronic devices and systems, as well as when designing a new one, it is necessary to perform adequate electromagnetic (EM) analysis. In most cases, the EM analysis cannot be performed analytically, i.e., in a closed form, and the solution must then be obtained in an alternative manner, usually employing computational electromagnetics. The finite element method (FEM) is one of the most popular computational electromagnetics techniques. With rapid development of technology, FEM is constantly confronted with increasingly challenging requirements such as: efficient and accurate modeling of continuously inhomogeneous and anisotropic media, efficient meshing for high accuracy results, efficient modeling of open EM problems and programming appropriate for the new computer architectures. In order to achieve these new requirements, basic FEM formulations and implementations, used in the past, must be constantly improved. In this dissertation, we propose, present and evaluate numerical modeling of continuous inhomogeneous and anisotropic media by the FEM. The parameters of continuously inhomogeneous and anisotropic media tensors in the presented models are obtained by transformation electromagnetics. In addition, the transformation electromagnetics is presented in a novel fashion, where vector and tensor notations are adapted for engineers. Moreover, to extend the range of problems that can be solved by the FEM technique, modeling of open EM problems is described with special emphasis on the absorbing boundary condition (ABC). In addition, novel spatial mapping of large curved finite elements for achieving high accuracy of results is also proposed and evaluated. Finally, for more efficient use of currently available computing resources, existing FEM computer code is partially parallelized.

Opis (srp)

Савремено друштво се у великој мери ослања на електронске сервисе, уређаје и системе. За успешно разумевање начина рада постојећих електронских уређаја и система, као и приликом пројектовања нових, неопходно је спровести одговарајућу електромагнетску (ЕМ) анализу. У већини случајева ЕМ анализу није могуће спровести аналитички, а до решења се тада мора доћи на неки други начин, најчешће нумеричком електромагнетиком. Метода коначних елемената (finite element method, FEM) представља једну од најпопуларнијих техника нумеричке електромагнетике. Са развојем технике и технологије пред FEM се стално постављају све изазовнији захтеви, као што су: ефикасно и тачно моделовање континуално нехомогених неизотропних средина, ефикасна просторна сегментација са високом тачношћу резултата, ефикасно моделовање отворених ЕМ проблема и имплементација прилагођена новим рачунарски системима. Како би се остварили савремени захтеви, основне формулације и имплементације FEM методе, познате од раније, морају се стално унапређивати. У овој дисертацији описано је нумеричко моделовање континуално нехомогених неизотропних средина FEM методом. Тензори параметара континуално нехомогених неизотропних средина добијени су применом теорије трансформационе електромагнетике, а описана је и теорија трансформационе електромагнетике у векторској и тензорској нотацији прилагођеној инжењерима. Како би се проширио дијапазон проблема који се могу решити FEM методом, описано је моделовање отворених ЕМ проблема, а посебно су продискутовани детаљи у вези са апсорпционим граничним условом (absorbing boundary condition, ABC). У циљу постизања резултата високе тачности предложено је ново просторно мапирање великих закривљених коначних елемената. Како би се боље искористили тренутно расположиви рачунарски ресурси, спроведена је и паралелизација делова рачунарског кода FEM методе...

Opis (srp)

Електротехника и рачунарство - Електромагнетика / Electrical and Computer Engineering- Electromagnetics Datum odbrane: 17.12.2015.

Jezik

srpski

Datum

2015

Licenca

Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC-ND 2.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno - Bez prerada 2.0 Austria License.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.0/at/legalcode

Predmet

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Elektrotehnički i elektronski materijali

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Elektricitet. Magnetizam. Elektromagnetizam

метода коначних елемената, моделовање континуалнонехомогених и неизотропних средина, великодоменско моделовање,полиномскe базисне функцијe вишег реда, апсорпциони граничниуслов.

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Elektrotehnički i elektronski materijali

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Elektricitet. Magnetizam. Elektromagnetizam

finite element method, continuously inhomogeneous andanisotropic medium modeling, large-domain modeling, higher-orderpolynomial basis functions, absorbing boundary condition.