Zamanda sonlu farklar yöntemi için tümler ağlı tam ışıma sınır koşulu
The exact radiation boundary condition with complementary mesh for the finite difference time domain method
- Tez No: 121336
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. A. ARİF ERGİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Tümler ağ yöntemi, Complementary mesh method
- Yıl: 2002
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
IV ÖZET Elektromanyetik problemlerin nümerik çözüm yöntemlerinden olan zamanda sonlu farklar metoduyla yapılan açık alan analizlerinde hesap uzayının sonlandırılması önemli bir problemdir. Genellikle yansımasız sınır koşulu olarak adlandırılan bu sonlandırma yöntemleri, hesap uzayında yapılması gereken işlemlerin ihtiyaç duyduğu bilgisayar kaynaklarını mevcut bilgisayarların kapasitesi dahilinde tutarak en az yansıma veya hatayla açık alan analizi yapılabilmesi üzerine kurulmuştur. Hafıza ve zaman ihtiyacını düşürebilen tam ışıma sınır koşulunu diğerlerinden ayıran en önemli iki özelliği, içbükey sınırlara uygulanabilmesi ve saçıcıyla sınır arasında bir tampon bölgeye ihtiyaç duymamasıdır. Bu yöntem, Huygens eşdeğerlik prensibine dayanmaktadır. Bu prensipten faydalanılarak hesap uzayı içerisinde hayali bir kapalı integral sının tanımlanmakta ve bu sınır üzerindeki eşdeğer akımlar bulunmaktadır. Bu eşdeğer akımlar, hesap uzayının sonuna konan sonlandırma sının üzerindeki sınır alan değerlerini hesaplamak için kullanılmaktadır. Diğer yöntemlere göre iki önemli avantaja sahip olan tam ışıma sınır koşulu, integral ve sonlandırma sınırlan arasındaki mesafe nedeniyle uzun simülasyonlarda kararsızlıklara sebebiyet vermektedir. Bu sorunu yok etmek için önerilen üç temel adımın birincisi zamanda sonlu farklar uzayında tam adımlarda bulunan integral sının üzerindeki manyetik alanları bulmak için yapılan aradeğerlemeden kurtulmak, ikincisi sonlandırma sınırını temsil eden elektrik ve manyetik alan sınırlarını tek bir sınır üzerinde tanımlamak, üçüncüsü de integral ve sonlandırma sınırlarını tam olarak çakıştırmaktır. Bu tez çalışmasında ilk iki adımın gerçeklenmesi hedeflenmiş ve bu hedefe ulaşılmıştır. Bu iki adımın gerçeklenmesi için tümler ağ yöntemi önerilmiştir. Bu yöntemde birbiriyle bağımlı çalışan iki adet tümler hesap uzayı tanımlanmakta ve böylece hem tam hem de yarım adımlarda elektrik ve manyetik alanlar birlikte bulunabilmektedir. Bu sayede integral sınırındaki aradeğerlemeye ihtiyaç kalmamış ve sonlandırma sının tek bir sınır olarak tanımlanabilmiştir. Elde edilen sonuçlarla uygulamadaki başarım incelenmiş ve bahsedilen üçüncü adımın gerçeklenmesi geleceğe yönelik bir çalışma olarak belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
SUMMARY The truncation of the computational domain is an important problem for analyzing open region problems using finite difference time domain (FDTD) method which is a numerical method for the solution of electromagnetic problems. These truncation methods which are generally called“Absorbing Boundary Condition”(ABC) are required for analyzing the open field problems with minimum reflection from the truncation boundaries or minimum error while employing minimal computational resources. A kind of ABC that reduces the computational requirements, by being imposed on concave boundaries and requiring no large buffer region between the scatterer and the truncation boundary, is called the“Exact Radiation Boundary Condition”(ERBC). ERBC is based on the Huygens equivalence principle. By using this principle, a closed hypothetical integral boundary is defined in the FDTD domain and the equivalent currents are calculated on this boundary. These currents are used to determine the field values on the truncation boundary. ERBC can cause an instability for long simulations because of the separation between the integral and truncation boundaries. To annihilate the instability, three steps are required: (i) removing the interpolation of the magnetic fields on the integral boundary, (ii) implementing the electric and the magnetic field boundaries representing the truncation boundary as a single boundary, and (iii) positioning the integral and truncation boundaries spatially at the same location. In this thesis, it is aimed to realize the first two steps and this goal is successfully completed. A complementary mesh method is proposed for this study. In this method, two complementary FDTD domains, which are dependent to each other, are defined. Thus, electric and magnetic fields are obtained in both integer and half spatial locations in the FDTD lattice. Finally, interpolation on the integral surface is annihilated and the truncation boundary is defined as a single boundary. The simulation results are investigated and the third step mentioned above is determined as a future work.
Benzer Tezler
- Kuyruk modelleri ve analizi üzerine bir uygulama
Başlık çevirisi yok
DİDEM ÖZPULAT
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
İstatistikEge ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİKRET İKİZ
- Samsun ve çevresinde tarla sarmaşığı (conuolvulus arvensis L.)'na karşı biyolojik savaşa esas olacak fauna tespiti
Investigations on the insect fauna of the field binweed (Conuolvulus arvensis L.) related to its biological control in Samsun Province
YASEMİN UFUK GERMAN
- Ege bölgesi keçi liflerinin bazı önemli fiziksel, kimyasal özellikleri ve değerlendirme imkanları
Başlık çevirisi yok
NİLÜFER ERDEM
Doktora
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLSEREN YAZICIOĞLU
- Effect of chymotrypsin on M1 type pyruvate kinase from rabbit muscle and L-type from sheep liver
Başlık çevirisi yok
NİLAY BAŞARAN
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
BiyokimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MERAL YÜCEL