Geri Dön

Finite element modeling of electromagnetic scattering problems via hexahedral edge elements

Elektromanyetik saçılma problemlerinde altıyüzlü kenar elemanları ile sonlu eleman modellemesi

  1. Tez No: 201731
  2. Yazar: ASIM EGEMEN YILMAZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA KUZUOĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2007
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 251

Özet

Bu tezde, ikinci derece altıyüzlü kenar elemanları açık bölge elektromanyetik saçılma problemlerinde uygulanmıştır. Bu amaçla, yarı otomatik bir tamamen altıyüzlü elemanlı ağ üretme algoritması geliştirilmiş ve gerçekleştirilmiştir. Elemanların içinde ve kenarlar boyunca materyal özellikleri, çözüm aşamasında kullanılmak üzere ağ üretimi esnasında belirlenmiş ve tanımlanmıştır. Üretilen ağ, Partikül Sürü Optimizasyon tekniği ile durum kalite metriğine dayalı olarak iyileştirilmiştir. Doğrusal ve ikinci derece altıyüzlü elemanların performanslarını incelemek amacıyla hiyerarşik kenar elemanlarını gerçekleyen bir yazılım çerçevesi geliştirilmiştir. Kompleks koordinat dönüşümü ile gerçekleştirilmiş olan Tamamen Eşlenmiş Katmanlar, bu yazılım kapsamında ağ sonlandırımı işlevini yerine getirmektedir. Denklem sistemini ifade etmek için seyrek matris depolama ve verimli matris düzenleme yöntemleri kullanılmıştır. Seyrek matris çözümü için doğrudan ve dolaylı matris çözüm yöntemleri uygulanmıştır. İkinci derece altıyüzlü kenar elemanlarının performansı, üzerinde yama bulunan veya bulunmayan çeşitli düz veya kavisli cisimlerinin radar ara kesit yüzeyleri hesaplanarak incelenmiştir. Doğrusal elemanlar için bilinen 0.1 dalgaboyu eleman büyüklüğüne karşılık, ikinci derece elemanlar için 0.3-0.4 dalgaboyu büyüklüğünün elektromanyetik saçılım ve ışıma problemlerinde yeni bir kriter olabileceği değerlendirilmiştir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, quadratic hexahedral edge elements have been applied to the three dimensional for open region electromagnetic scattering problems. For this purpose, a semi-automatic all-hexahedral mesh generation algorithm is developed and implemented. Material properties inside the elements and along the edges are also determined and prescribed during the mesh generation phase in order to be used in the solution phase. Based on the condition number quality metric, the generated mesh is optimized by means of the Particle Swarm Optimization (PSO) technique. A framework implementing hierarchical hexahedral edge elements is implemented to investigate the performance of linear and quadratic hexahedral edge elements. Perfectly Matched Layers (PMLs), which are implemented by using a complex coordinate transformation, have been used for mesh truncation in the software. Sparse storage and relevant efficient matrix ordering are used for the representation of the system of equations. Both direct and indirect sparse matrix solution methods are implemented and used. Performance of quadratic hexahedral edge elements is deeply investigated over the radar cross-sections of several curved or flat objects with or without patches. Instead of the defacto standard of 0.1 wavelength linear element size, 0.3-0.4 wavelength quadratic element size was observed to be a new potential criterion for electromagnetic scattering and radiation problems.

Benzer Tezler

  1. Modeling and simulation of electromagnetic problems via the transmission line matrix method

    İletim hattı matrisi yardımı ile elektromanyetik problemlerin modellenmesi ve simülasyonu

    MEHMET ORHAN ÖZYALÇIN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERCAN TOPUZ

  2. EM diffraction modeling with numerical methods

    Nümerik metotlarla elektromanyetik kırınım modelleme

    MEHMET ALPER USLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDoğuş Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERCAN TOPUZ

  3. Finite element modeling of electromagnetic radiation/scattering problems by domain decomposition

    Elektromanyetik ışınım/saçılım problemlerinin bölge ayrışımlı sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmesi

    ÖZLEM ÖZGÜN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2007

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KUZUOĞLU

  4. Pürüzlü dünya yüzeyi altında gömülü bir cisimden elektromanyetik dalga saçılımının nümerik modellenmesi

    Numerical modeling of electromagnetic wave scattering from an object buried under rough earth surface

    BERK BURAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZLEM ÖZGÜN

  5. Two dimensional modeling of electromagnetic radiation and scattering by spectral element method

    Spektral element methoduyla iki boyutlu elektromanyetik radyasyon ve saçılma modellenmesi

    IBRAHIM MAHARIQ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı

    Prof. Dr. IŞIK HAKAN TARMAN

    PROF. DR. MUSTAFA KUZUOĞLU