Metoda graničnog elementa rubnog elementa/spoj metoda konačnog elementa za probleme vremenskog harmoničkog elektromagnetskog raspršenja
Sažetak
Tijekom posljednjih desetljeća spregnuta MoM/FEM formulacija pojavila se kao dominantna metoda za rješavanje problema EM raspršenja preko nehomogenih domena. Početni pokušaji spajanja rubnog elementa BEM s rubnim elementom FEM izgubili su zamah i nekako nestali iz novije literature, vjerojatno zbog matematičkih i drugih problema. Ovaj članak, međutim, predstavlja ispravno spajanje rubnog elementa BEM s rubnim elementom FEM. Takvo spajanje je prikladno jer se funkcije rubne baze koriste za modeliranje površine i unutrašnjosti problema. Pokazali smo da je ekstrakcija singularnosti jednostavnija u usporedbi s ekstrakcijom singularnosti u MoM/FEM. Budući da BEM dio rubnog elementa BEM/FEM formulacija koristi jednostavniju Greenovu funkciju, metodu je lakše implementirati od MoM/FEM koja koristi Dyadic Greenove funkcije. Točnost metode demonstrirana je usporedbom s Mie serijama i s metodama MoM/FEM i MoM/VSIE. Konvergencija metode s obzirom na broj površinskih i unutarnjih rubova ispitana je usporedbom 20 računskih modela s Miejevim nizom. Računalni rezultati sugeriraju da BEM/FEM s rubnim elementom ima dobre rezultate za probleme raspršenja koji uključuju objekte s oštrim kutovima. Na kraju, sposobnost metode da se nosi s relativno velikim brojem elemenata demonstrirana je na primjeru ljudske glave osvijetljene ravnim valom EM od 3,5 GHz.
Mario Cvetković
Izvanredni profesor | Katedra za osnove elektrotehnike
Izvanredni profesor na Fakultetu elektrotehnike, elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje u Splitu, s istraživanjem usmjerenim na bioelektromagnetizam, matematičko modeliranje površinskim integralnim jednadžbama, modeliranje prijenosa topline te numeričke metode.