Improvements in the finite element method and method of moments for the solution of electromagnetic problems
Elektromanyetik problemlerin çözümünde sonlu eleman metodu ve momentler metodunda gelişmeler
- Tez No: 495971
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. GÖKER ŞENER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çankaya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Bu tezde sonlu eleman metodu (FEM) ve momentler metodundan (MoM) oluşan iki sayısal teknik diferansiyel ve integral denklemler tarafından yürütülen elektromanyetik sınır değeri problemlerinin çözülmesi için geliştirilmiştir. Sonlu eleman metodu diferansiyel denklemlerin çözülmesi için kullanılan sayısal bir tekniktir. Çözüm bölgesi küçük aralıklara (öğeler) bölünmüştür ve bilinmeyen fonksiyonun üstü kesik farklı şekil fonksiyonları serisi ile yaklaşık bir çözüm bulunarak hesaplanmaktadır. Bu yaklaşık çözüm diferansiyel denklemdeki orijinal fonksiyon ile yer değiştirebilir. Bunun sonucunda probleme ayrı çözüm elde etmek için çözülebilecek denklemler matrisi elde etmekteyiz. Bu tezde sigmoid fonksiyonu yeni bir uygulama olarak kullandık ve FEM'in sigmoid fonksiyon ile doğruluğunu iyi bilinen lineer ve basamak fonksiyonu ile karşılaştırdık. İki elektromanyetik problem örneği sunulmuştur. Sigmoid fonksiyonun belirli koşullar altında en doğru sonuçları verdiği bulunmuştur. Bu tez MoM için elektromanyetik problemlerin çözümünde yeni bir matematiksel algoritma sunmaktadır. Bu algoritma çözüm matrisinde mevcut tekilliği çözmeye uygun olacak şekilde tasarlanmıştır. Bu uyumlu entegrasyon algoritması Cauchy Esas Değeri entegrali adlı entegralin değerlendirilmesinde tekillikten kaçınmayı hedeflemektedir. Örnek bir elektrostatik problem sunulmuş olup yeni metodun doğru olduğu kanıtlanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, two numerical techniques, the finite element method (FEM) and the method of moments (MoM) are improved for solving electromagnetic boundary value problems governed by differential and integral equations. The FEM is a numerical technique used to solve differential equations. The solution domain is divided into small intervals (elements), and the unknown function is calculated by finding an approximate solution by a truncated series of different shape functions. This approximate solution can be replaced with the original function in the differential equation. As a result, we get the matrix of equations that can be solved to obtain separate solution to the problem. In this thesis, we used the sigmoid function as a novel application, and compare the accuracy of FEM with the sigmoid function against the well-known linear and the step functions. Two examples of electromagnetic problems are presented. It is concluded that the sigmoid function under specific conditions yields the most accurate results. For MoM, this thesis presents a new mathematical algorithm for the solution of electromagnetic problems. This algorithm is schemed to be suitable for solving the singularity that exists in the solution matrix. This adaptive integration algorithm aims to avoid the singularity in the evaluation of the integral so called the Cauchy Principal Value integral. An example electrostatic problem is presented and it is proved that the novel method is accurate.
Benzer Tezler
- Eksenel fonksiyonel derecelendirilmiş rotor pallerinin titreşim analizi
Vibration analysis of axially functionally graded rotor blades
BURAK KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGE ÖZDEMİR
- EN 16432-2'de verilen tasarım yöntemlerinin Ankara-Sivas YHT hattı tünellerinde uygulanan balastsız demiryolu üstyapısı üzerinden incelenmesi
Analysis of design methods covered in EN16432-2 on ballastless railway track implemented in Ankara Sivas high-speed line tunnels
BEYAZIT ÖLÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜBEYDE ÖZTÜRK
- Takviyeli, değişken kesitli silindirik kabukların karışık sonlu eleman yöntemi ile çözümü
Mixed finite element method formulation for stiffened cylindrical shells
MEHMET HAKKI OMURTAG
- Method of moments analysis of slotted waveguide antenna arrays
Yarıklı dalga kılavuzu dizi antenlerinin momentler yöntemiyle analizi
ABDÜLKERİM ALTUNTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LALE ALATAN
- 6 eksen kuvvet tork algılayıcısı tasarımı, kalibrasyonuve deneysel doğrulanması
6 axis force torque sensor design, calibration andexperimental validation
EYYÜP IŞIKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜLYA YALÇIN
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURDAN BİLGİN