Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2016 - zeszyt 5

General Closed-Form Asymptotic Boundary Conditions for Finite Element Analysis of Exterior Electrical Field Problems

10.15199/48.2016.05.04

nr katalogowy: 98168
10.15199/48.2016.05.04

Abstract. This paper presents general closed-form asymptotic boundary conditions (ABCs) on circular, elliptical and spherical boundaries suitable for the finite element modeling of 2D and 3D electrical field problem with open boundaries. To the best knowledge of the authors of this paper, the ABCs (in such forms) have not yet been reported in the literature. The 1st and 2nd order ABCs, which can be easily implemented into existing finite element codes, are discussed in details, also for an arbitrary shape of the finite element region in 2D and for box-shaped boundaries in 3D. Streszczenie. Artykuł przedstawia zwarte postaci asymptotycznych warunków brzegowych na kołowych, eliptycznych i sferycznych brzegach. Warunki te mogą być wykorzystane do modelowania zagadnień pola elektrycznego 2D i 3D w obszarach nieograniczonych metodą elementów skończonych. Według najlepszej wiedzy autorów nie były one przedstawiane w literaturze w takiej postaci. Warunki pierwszego i drugiego rzędu mogą być łatwo zaimplementowane do programów metody elementów skończonych i zostały szczegółowo omówione dla dowolnego kształtu obszaru 2D oraz prostopadłościennego 3D. (Ogólna, zwarta postać asymptotycznych warunków brzegowych dla zagadnień pola elektrycznego analizowanych metodą elementów skończonych). Keywords: Asymptotic boundary conditions, finite element method, open boundary problems, static fields. Słowa kluczowe: asymptotyczne warunki brzegowe, metoda elementów skończonych, zagadnienia o otwartych brzegach, pola stacjonarne. Introduction Many 2D and 3D electrical field problems can be considered as being of the exterior form, that is the problem domain is unbounded. Since the finite element method is a finite domain method, special techniques must be employed when the solution domain is infinite. Over the last three decades various methods of analysis for the open boundary static and quasi-static electromagnetic field problems have been investigated [1]-[1[...]

Bibliografia

[1] S. Pissanetzky, “A simple infinite element," COMPEL, vol.3, no.2, pp. 107-114, 1984.
[2] A. Khebir, A.B. Kouki and R. Mittra, “Asymptotic boundary conditions for finite element analysis of three-dimensional transmission line discontinuities," IEEE Trans. Microw. Theory Techn., vol.38, no.10, pp. 1427-1432, 1990.
[3] S. Gratkowski and M. Ziolkowski, "A three-dimensional infinite element for modeling open-boundary field problems," IEEE Trans. on Magn., vol.28, no.2, pp. 1675-1678, 1992.
[4] Q. Chen, A. Konrad and P. Biringer, “Computation of threedimensional unbounded eddy current problems using asymptotic boundary conditions," IEEE Trans. Magn., vol.31, no.3, pp. 1348-1351, 1995.
[5] Q. Chen and A. Konrad, “A review of finite-element open boundary techniques for static and quasistatic electromagnetic field problems," IEEE Trans. Magn., vol.33, no.1, pp. 663-676, 1997.
[6] A. Plaks, I. Tsukerman, S. Painchaud and L. Tabarovsky, “Multigrid methods for open boundary problems in geophysics," IEEE Trans. on Magn., vol.36, no.4, pp. 633-638, 2000.
[7] S. Gratkowski, T. Todaka, M. Enokizono and R. Sikora, “Asymptotic boundary conditions for the finite element modeling of axisymmetric electrical field problems," IEEE Trans. on Magn., vol.36, no.4, pp. 717-721, 2000.
[8] G. Aiello, S. Alfonzetti, E. Dilettoso and N. Salerno, “Improving the accuracy of the integral equation in the hybrid FEM-DBCI method for open boundary electrostatic problems," IEEE Trans. on Magn., vol.42, no.4, pp. 579-582, 2006.
[9] Y. Chu, Y. Cao, X. He and M. Luo, “Asymptotic boundary conditions with immersed finite elements for interface magnetostatic/electrostatic field problems with open boundary," Comput. Phys. Commun., vol. 182, no. 11, pp. 2331-2338, 2011.
[10] D. Meeker, “Improvised open boundary conditions for magnetic finite elements," IEEE Trans. on Magn., vol.49, no.10, pp. 5243-5247, 2013.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 98168 "General Closed-Form Asymp..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2016-5 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2016-5

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma