3.04.2020

Який обчислювальний метод є “найкращим”?

Original: https://cecas.clemson.edu/cvel/modeling/EMAG/EMoverview.html

 

Return to Electromagnetic Modeling Home Page

Відповідь на це питання значною мірою залежить від конкретної проблеми, яка підлягає аналізу. Аналітичні методи дуже добре аналізують певні проблеми з високим ступенем симетрії, і вони можуть забезпечити широке розуміння поведінки багатьох конфігурацій. Однак точна оцінка більшості реалістичних електромагнітних конфігурацій вимагає чисельного підходу.

Метод моментів

Числові методи, засновані на методі зважених залишків, називаються методами моменту. Моделі ЕМ стали використовувати термін “метод моменту”, синонімічно “методу граничних елементів”. Метод прикордонних елементів – це моментний метод, застосований до рішення поверхневих інтегральних рівнянь. Більшість кодів методу комерційного моменту є кодами граничних елементів, однак метод зважених залишків може застосовуватися як до диференціальних рівнянь, так і до інтегральних рівнянь. Взагалі, методики методів моменту справляють чудову роботу з аналізом необмежених проблем випромінювання, і вони досконалі при аналізі конфігурацій PEC (ідеального електричного провідника) та однорідних діелектриків. Вони не дуже підходять для аналізу складних неоднорідних геометрій.

Метод кінцевих елементів

Методи кінцевих елементів вимагають змішування всього об’єму конфігурації на відміну від методів інтеграції поверхні, які вимагають лише поверхонь, які будуть заплетені. Однак кожен сітчастий елемент може мати зовсім інші властивості матеріалу від властивостей сусідніх елементів. Взагалі, методи кінцевих елементів досконалі при моделюванні складних неоднорідних конфігурацій. Однак вони не моделюють безмежні проблеми випромінювання настільки ефективно, як методи методу моменту.

Домен кінцевої різниці в часі

Методи кінцевої різниці часу (FDTD) також вимагають змішування всього обсягу. Зазвичай ця сітка повинна бути рівномірною, так що щільність сітки визначається найменшими деталями конфігурації. На відміну від більшості методів методів кінцевих елементів та моментів, методи FDTD працюють у часовій області. Це робить їх дуже придатними для проблем перехідного аналізу. Як і метод кінцевих елементів, методи FDTD дуже добре моделюють складні неоднорідні конфігурації. Крім того, багато реалізацій FDTD роблять кращу роботу з моделювання необмежених проблем, ніж коди моделювання кінцевих елементів. Як результат, методи FDTD часто є методом вибору для моделювання необмежених складних неоднорідних геометрій.

Інші методики

Існують численні інші методи електромагнітного моделювання. Такі методи, як метод матричної лінії передачі (TLM), узагальнена багатополюсна техніка (GMT) та інші мають свій набір переваг для конкретних застосувань.

Довідкова інформація

Огляд поточних обчислювальних технологій електромагнітики та програмного забезпечення
Технічний звіт лабораторії автомобільної електроніки Клемсона: CVEL-08-011.2

About The Author

admin

Comments are closed.