Search
Search results for: METODA RÓŻNIC SKOŃCZONYCH W DZIEDZINIE T
-
Efektywna analiza światłowodów fotonicznych metodą różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości
Publication -
Zastosowanie zespolonej pulsacji chwilowej w analizie układów mikrofalowych metodą różnic skończonych w dziedzinie czasu
PublicationW artykule przedstawiono alternatywną metodę wyznaczania częstotliwości rezonansowych rezonatorów mikrofalowych na podstawie analizy ciągu próbek odpowiedzi impulsowej otrzymanego w symulacji w dziedzinie czasu (FDTD). Zastosowana metoda, bazująca na zespolonej pulsacji chwilowej (ICF), pozwala na szybką identyfikację dwóch bliskich częstotliwości w przebiegu czasowym, co pozwala skrócić analizę układów o dużej dobroci i rezonatorów...
-
Zastosowanie symulacji metodą różnic skończonych w dziedzinie czasu (FDTD) w kształceniu inżynierów w zakresie optyki i elektrodynamiki
PublicationZrozumienie zjawisk związanych z propagacją fal elektromagnetycznych stanowi kluczowy etap kształcenia inżynierów w dziedzinach związanych z optyką, elektroniką oraz telekomunikacją. Oprócz opanowania aparatu matematycznego oraz metod projektowych istotne jest intuicyjne zrozumienie treści przekazywanych podczas kursów optyki i elektrodynamiki. W realizacji tego celu praktyczną pomoc dydaktyczną stanowić mogą wizualizacje i symulacje...
-
Projection framework for hybrid methods derived from finite difference operators in time and frequency domain
PublicationW artykule przedstawiono ogólną koncepcję tworzenia algorytmów hybrydowych na bazie operatorowego sformułowania metody różnic skończonych. Wykorzystano koncepcję projekcji ortogonalnej w przestrzeni skończeniewymiarowej w celu modyfilacji pierwotnego sformułowania.
-
Włodzimierz Zieniutycz prof. dr hab. inż.
People -
Analysis of waveguide junctions containing axially-symetrical posts using hybrid finite-difference mode-matching technique
PublicationArtykuł opisuję hybrydową metodę analizy złącz falowodowych zawierających osiowo-symetryczne obiekty rozpraszające. Metoda jest oparta na metodzie dopasowania rodzajów oraz metodzie różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości.
-
Application of hybrid approach to the analysis of resonators loaded with axially symmetrical posts
PublicationW artykule opisano hybrydową metodę analizy rozpraszania fali elektromagnetycznej na obiektach osiowo-symetrycznych umieszczonych we wnęce rezonansowej. Metoda jest kombinacją techniki dopasowania rodzajów i metody różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości.
-
Marek Moszyński dr hab. inż.
People -
Makromodele w metodzie różnic skończonych.
PublicationPrzedstawiono nową technikę zwiększającą dokładność i szybkość pełnofalowej analizy złożonych struktur mikrofalowych wykorzystującą technikę redukcji rzędu modelu ang. Model Order Reduction (MOR) w połączeniu z metodami różnic skończonych (FDTD, FDFD). Zastosowanie wysokorozdzielczego algorytmu FDTD i FDFD zawierającego makromodele pozwala na dobre odwzorowanie zmienności pól elektromagnetycznych w całej dziedzinie obliczeniowej....
-
A simple high-accuracy subgridding scheme
PublicationArtykuł wprowadza nową metodę włączania obszarów o gęstszej siatce w metodzie różnic skończonych w dziedzinie czasu. Obszary o różnych gęstościach siatki łączone są poprzez prostą interpolację pola elektrycznego i magnetycznego. Metoda wymaga nieparzystego współczynnika zagęszczenia i daje niskie współczynniki odbicia od zagęszczonych obszarów zwiększając dokładność obliczeń FDTD i jednocześnie skracając czas obliczeń. Prezentowane...
-
Analityczne techniki redukcji błędu dyspersji numerycznej w metodzie różnic skończonych w zagadnieniach elektromagnetyzmu
PublicationW artykule przedstawiono sposoby analizy i redukcji błędu dyspersji numerycznej występującego w metodzie różnic skończonych na przykładzie równań Helmholtza. Szczegółowe rozważania przeprowadzono dla przypadku jednowymiarowego, a następnie uogólniono na zagadnienia o dowolnym wymiarze. W obu przypadkach analizowano układy ograniczone. Wszystkie wyniki otrzymano na drodze analitycznej. Prezentowana metoda jest prosta w zastosowaniu...
-
A new hybrid method for analysis of scattering from arbitrary configuration of cylindrical objects
PublicationArtykuł opisuje nową hybrydową metodę analizy rozpraszania fali elektromagnetycznej od obiektów cylindrycznych o dowolnym przekroju poprzecznym. W prezentowanym podejściu każdy obiekt jest traktowany jako efektywny cylinder o przekroju kołowym, opisany przez macierz impedancyjną. W celu uzyskania owej macierzy zastosowano połączenie metod różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości (FDFD) i dopasowania rodzajów (MM). W celu...
-
Simple and accurate field interpolation in finite difference methods
PublicationW artykule wprowadzono nową metodę interpolacji pól w metodzie różnic skończonych. Metoda jest prosta i daje wyniki bardziej dokładne niż w przypadku interpolacji liniowej. Proponowana metoda interpolacji może zostać użyta do poprawienia dokładności takich metod, jak subgridding.
-
Zastosowanie georadaru do badań muru ceglanego
PublicationPostęp technologiczny w dziedzinie diagnostyki konstrukcji badaniami nieniszczącymi NDT (z ang. nondestructive testing) pozwala na coraz dokładniejsze określenie stanu technicznego danej konstrukcji. Jedną z tego rodzaju technik jest metoda georadarowa należąca do grupy metod elektromagnetycznych. Wykorzystuje ona zjawisko odbicia fali elektromagnetycznej na granicy ośrodków o różnych właściwościach elektrycznych. Metoda znalazła...
-
Diagnostyka żelbetowej kładki dla pieszych z zastosowaniem metody georadarowej
PublicationMetoda georadarowa, jako jedna z technik nieniszczących, znalazła szerokie zastosowanie w diagnostyce obiektów budowlanych. Z powodzeniem wykorzystuje się ją do oceny stanu technicznego konstrukcji żelbetowych określając rozkład i liczbę prętów zbrojeniowych, a także możliwe uszkodzenia. W pracy przedstawiono badania doświadczalne przeprowadzone na żelbetowej kładce dla pieszych z wykorzystaniem metody georadarowej. W celu poprawnej...
-
Zastosowanie metody różnic skończonych do symulacji czujników elektrokatalitycznych
PublicationW pracy przedstawiono nowe podejście do symulacji charakterystyk woltamperometrycznych czujnika elektrokatalitycznego w oparciu o ogólne prawa i równania opisujące zjawiska elektrochemiczne. Opracowano w tym celu odpowiednie oprogramowanie wykorzystujące metodę różnic skończonych. Wyniki symulacji porównano z wynikami pomiarów oraz symulacji uzyskanymi za pomocą stosowanych wcześniej narzędzi.
-
Reduced order models of refined Yee´s cells.
PublicationArtykuł opisuje nowe podejście zwiększające dokładność metody różnic skończonych za pomocą lokalnego zagęszczenia siatki. Obszar niewiele większy niż pojedyncza komórka Yee jest pokrywany gęstą siatką, a jej makromodel jest stworzony metodą redukcji rzędu modelu równań stanu w dziedzinie częstotliwości. Makromodele są użyte w metodach różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości i czasu całej struktury. Inaczej niż w przypadku...
-
Low-order models from FD-TD time samples
PublicationNiniejszy artykuł zawiera opis szeregu kryteriów pozwalających na automatyczne tworzenie wysokiej jakości modeli sygnałów czasowych uzyskanych w drodze symulacji obwodów wysokiej częstotliwości metodą różnic skończonych w dziedzinie czasu. Podany jest szczegółowy opis selekcji kluczowych parametrów modeli takich jak wybór długości ciągu użytego do konstrukcji modeli, współczynnika decymacji silnie nadpróbkowanego przebiegu w dziedzinie...
-
Electromagnetic wave scattering from material objects using hybrid methods
PublicationRozdział zawiera opis hybrydowych metod analizy stanowiących połączenie metody różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości (FDFD) z metodą dopasowania rodzajów (MM), służących do badania cylindrycznych struktur falowych w układach zamkniętych i otwartych.
-
Macromodeling in Finite Differences
PublicationRozdział opisuje technikę wykorzystania procesu makromodelowania (wykorzystanie makromodelu do opisu równań różnicowych) w analizie różnic skończonych w dziedzinie czasu. Zawarte informacje pozwalają na samodzielne zaimplementowanie metody i pokazują możliwości poprawienia uzyskiwanych wyników.
-
A new conformal radiation boundary condition for high accuracy finite difference analysis of open waveguides
PublicationW publikacji zaprezentowano nowe warunki brzegowe przeznaczone dla precyzyjnej analizy otwartych prowadnic falowych metodą różnic skończonych. Praca zawiera również liczne przykłady zastosowania proponowanej techniki oraz porównanie otrzymanych rezultatów numerycznych z wynikami otrzymywanymi przy użyciu innych metod.
-
Gradient-based optimization of filters using FD-TD software
PublicationW artykule opisane jest nowe podejście do zagadnienia optymalizacji filtrów mikrofalowych pasmowo-przepustowych. Optymalizacja prowadzona jest z wykorzystaniem metody gradientowej poszukiwania minimum wartości funkcji celu oraz przy założeniu pełnofalowej symulacji obwodów metodą różnic skończonych w dziedzinie czasu. W artykule pokazane jest, że stosując zaawansowane techniki cyfrowego przetwarzania sygnałów możliwa jest optymalizacja...
-
Low order autoregressive (AR) models for FDTD analysis of microwave filters.
PublicationArtykuł opisuje zastosowanie modeli AR w celu poprawy efektywności analizy struktur filtrujących metodą różnic skończonych w dziedzinie czasu (FD-TD). Opisanych jest szereg kryteriów pozwalających na automatyczne tworzenie modeli AR sygnałów czasowych, w tym wybór fragmentu odpowiedzi układu stanowiący podstawę ekstrakcji współczynników modelu, współczynnika decymacji oraz rzędu modelu. Skuteczność wprowadzonych kryteriów...
-
Finite-difference analysis of a loaded hemispherical resonator
PublicationPrzedstawiono analizę osiowo symetrycznej struktury otwartego rezonatora he-misferycznego zawierającego warstwowe ośrodki dielektryczne. W analizie wy-korzystano metodę różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości (FDFD). Wcelu osiągnięcia wysokiej dokładności obliczeń zastosowano zaawansowane me-tody modelowania warunków brzegowych i granicznych.
-
Stability of the FDTD scheme containing macromodels.
PublicationZaprezentowano analizę stabilnościową algorytmu różnic skończonych w dziedzinie czasu zawierającego makromodele. Pokazano, że dla uzyskania stabilnych makromodeli stabilność schematu FDTD połączonego z makromodelami zależy od sposobu przeprowadzenia interpolacji pól granicznych. Maksymalny dozwolony krok czasowy jest dużo większy niż dla subgriddingu.
-
Efficient analysis of waveguide componets using a hybrid PEE-FDFD algorithm.
PublicationZaproponowano przyspieszenie analizy podzespołów falowodowych poprzez połączenie metody różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości FDFD oraz rozwinięcia w funkcje własne PEE. Proponowane sformułowanie pozwala jawnie zdefiniować operator macierzowy dla zadanego problemu. Proponowana technika została zaprezentowana zarówno dla problemów własnych jak i układów z pobudzeniem.
-
A fast high-resolution 3-D Finite Difference Time-Domain scheme with macromodels.
PublicationZaprezentowano szybki trójwymiarowy wysokorozdzielczy algorytm różnic skończonych w dziedzinie czasu. Zwiększona rozdzielczość osiągnięta została poprzez połączenie standardowego schematu FDTD z makromodelami silnie zagęszczonych objętości stworzonych przez zastosowanie redukcji rzędu modelu. Nowy schemat FDTD z makromodelami jest wyprowadzony. Koszt numeryczny nowej metody jest wyestymowany. Doskonałe wyniki zostały zaobserwowane...
-
Approximate analytical boundary conditions for efficient finite difference frequency domain simulations in cylindrical coordinates
PublicationW artykule zaprezentowano prostą technikę analizy rezonatora otwartego. Algorytm łączy w sobie metodę różnic skończonych i rozwinięć funkcyjnych , umożliwiając implementację warunków brzegowych symulujących otwartą przestrzeń. Metoda testowana była w analizie rezonatorów o różnych wymiarach,a otrzymane wyniki dobrze zgadzały się z rezultatami innych metod.
-
Multilevel model order reduction.
PublicationPrezentujemy wielopoziomowy algorytm redukcji rzędu modelu wykorzystany do zwiększenia efektywnosci analizy struktur mikrofalowych metodami siatkowymi.Schemat pozwala tworzyć makromodele zagniezdzone i laczyc te technike z szybkim przemiataniem częstotliwości (FFS). Implementacja metody pokazana jest na przukladzie różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości i metody redukcji ENOR, lecz koncept moze być łatwo użyty w innych...
-
A Novel Modal Technique for Time and Frequency Domain Analysis of Waveguide Components
PublicationW pracy zaprezentowano, nową i szybką metodę analizy komponentów falowodowych. Metoda opiera się na kombinacji metody różnic skończonych, metody dekompozycji dziedziny obliczeniowej, redukcji rzędu modelu oraz dyskretnych rozwinięć funkcyjnych. Przedstawiona technika pozwala na skrócenie czasu analizy układu nawet o dwa rzędy wielkości w stosunku do poprzednich algorytmów.
-
Analiza numeryczna i doświadczalna propagacji pola elektromagnetycznego w badaniach metodą georadarową
PublicationW pracy przedstawiono badania doświadczalne metodą georadarową oraz analizę numeryczną propagacji pola elektromagnetycznego. Przedmiotem badań eksperymentalnych była konstrukcja podłogi. Pomiary wykonano za pomocą georadaru o częstotliwości emitowanej fali równej 2 GHz. W artykule opisano także sposób numerycznego modelowania elektromagnetycznego pola falowego za pomocą metody różnic skończonych w dziedzinie czasu. Przedstawiono...
-
Analiza numeryczna propagacji fali elektromagnetycznej w konstrukcji podłogi posadowionej na gruncie
PublicationPopularną techniką wspomagającą interpretację map georadarowych jest modelowanie numeryczne propagacji pola elektromagnetycznego z użyciem metody różnic skończonych w dziedzinie czasu (FDTD). W pracy przedstawiono analizy numeryczne przeprowadzone dla konstrukcji podłogi posadowionej na gruncie, która wcześniej została poddana badaniom metodą georadarową. Przeanalizowano modele numeryczne dla konstrukcji idealnej oraz uszkodzonej....
-
Fast numerical analysis of dielectric resonators with perturbed rotational symmetry
PublicationW artykule zaprezentowano metody szybkiej analizy rezonatorow o symetrii zblizonej do osiowej metodą różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości. Dzięki użyciu techniki rozwinęć funkcyjnych w jednorodnych obszarach uzyskano redukcję rozmiaru i znaczne przyspieszenie zbieżności problemu własnego, reprezentującegowspomniane układy. Dzięki elastycznemu sposobowi łączenia dziedzin z i bez rozwinięć funkcyjnych możliwe było zaadaptowanie...
-
The pollutant transport equation for a steady, gradually varied flow in an open channel network: a solution of high accuracy
PublicationW pracy przedstawiono metodę rozwiązania jednowymiarowego równania adwekcji-dyfuzji opisującego transport zanieczyszczeń w warunkach przepływu ustalonego wolnozmiennego w sieci kanałów otwartych. Zastosowano technikę dekompozycji. Zlineoryzowane równanie adwekcji-dyfuzji rozwiązano stosując całkę Duhamela, zaś równanie zacierające człon źródłowy-metodą różnic skończonych. Metoda zapewnia bardzo dużą dokładność rozwiązania nawet...
-
ESTYMACJA WSPÓŁCZYNNIKÓW SZTYWNOŚCI ZAMOCOWANIA PODATNEGO PRZEDMIOTU OBRABIANEGO NA STOLE FREZARKI
PublicationW pracy przedstawiono metodę estymacji współczynników sztywności Elementów Sprężystych (ES) modelujących zamocowanie podatnego wielkogabarytowego przedmiotu obrabianego na stole frezarki. Proponowana metoda bazuje na algorytmie optymizacji za pomocą roju cząstek (ang. Particle Swarm Optimization), który pozwala na uzyskanie dobrej zgodności (aktualizacji) modelu Metody Elementów Skończonych (MES) z modelem pochodzącym z identyfikacji...
-
Hybrid finite-difference/mode-matching method for analysis of scattering from arbitrary configuration of rotationally-symmetrical posts
PublicationW artykule przedstawiona została metoda hybrydowa pozwalająca na analizę zjawiska rozpraszania od dowolnej konfiguracji obiektów o osiowej symetrii. Proponowana metoda oparta jest na reprezentacji obiektu lub dowolnej konfiguracji obiektów poprzez zastępczy obiekt kulisty ze znanymi warunkami brzegowymi. W analizie pojedynczego obiektu wykorzystana została metoda hybrydowa stanowiąca połączenie metody różnic skończonych z metodą...
-
Analytical-numerical approach to solve the transport equation for steady gradually varied flow in open channel
PublicationW pracy przedstawiono metodę rozwiązania równania transportu adwekcyjno-dyfuzyjnego w przypadku ustalonego niejednostajnego przepływu w kanałach otwartych. Metoda wykorzystuje technikę dekompozycji. Do rozwiązania równania adwekcji-dyfuzji zastosowano analityczne rozwiązanie w postaci odpowiedzi impulsowej liniowego równania adwekcji-dyfuzji. Dokonano adaptacji metody dla przypadku ze zmiennymi parametrami. Do rozwiązania drugiej...
-
Identyfikacja prędkości fali elektromagnetycznej w przegrodach budowlanych diagnozowanych metodą georadarową
PublicationPraca jest poświęcona metodzie identyfikacji prędkości fali elek-tromagnetycznej na podstawie analiz dyfrakcji spowodowanych obecnością inkluzji w przegrodach budowlanych żelbetowych, ceglanych oraz zespolonych żelbetowo-ceglanych. Wyprowadzono trzy modele matematyczne opisujące dyfrakcje charakterystyczne dla inkluzji kołowej, pionowej inkluzji przy powierzchni skanowa-nia oraz granicy między dwoma ośrodkami, w którym jednym z...
-
Dyskusja rozwiązania numerycznego równania akustyki nieliniowej.
PublicationPrzedstawiono metodę numerycznego rozwiązania równania akustyki nieliniowej. Do rozwiązania problemu zastosowano metodę różnic skończonych i metodę elementów skończonych. Analizowano rozkłady ciśnienia fali płaskiej oraz fali rozchodzącej się w obszarze walcowym.
-
High Q-factor Microwave Fabry-Perot Resonator With Distributed Bragg Reflectors
PublicationZrealizowany został rezonator Fabry-Perot pracujący na częstotliwości 39 GHz i wykorzystujący dwie pary ćwierćfalowych kwarcowych reflektorów Bragga. Dla fali o długości 98.26 mm otrzymano dobroć ok. 560,000, co oznacza 4.3-krotny wzrost w porównaniu z identycznym rezonatorem bez reflektorów Bragga. Analizę problemu wykonano przy pomocy metody różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości (FDFD) i porównano z uproszczonym rozwiązaniem...
-
Computer simulation of current voltage response of elektrocatalytic sensor.Optoelectronic and Electronic Sensors V.
PublicationW pracy przedstawiono wyniki symulacji komputerowej działania czujnika elektrokatalitycznego. Do badań wykorzystano program D. Gossera opierający się na metodzie różnic skończonych.
-
Ekranowanie pola magnetycznego w cylindrycznych układach uwarstwionych
PublicationW pracy przeprowadzono analizę ekranowania pola magnetycznego w cienkościennych, cylindrycznych układach uwarstwionych. Obliczenia numeryczne wykonano w programie MathCad 14 metodą różnic skończonych stosując algorytm Cranka-Nicholsona.
-
Application of hybrid finite-difference mode-matching method to analysis of structures loaded with axially-symmetrical posts
PublicationW artykule przedstawiono nową metodę hybrydową do analizy układów falowodowych zawierających dowolne konfiguracje obiektów osiowo-symetrycznych. Metoda oparta jest na połączeniu metody różnic skończonych, metody dopasowania rodzajów oraz iteracyjnej procedury rozpraszania. W pracy przedstawiono badania zbieżności metody. Uzyskane wyniki numeryczne porównano z wynikami odniesienia. Duża zgodność wyników potwierdziła poprawność opracowanego...
-
Zastosowanie metod projekcji w algorytmach różnicowych elektrodynamiki obliczeniowej.
PublicationW pracy przedstawiono koncepcję poprawienia wydajności metody różnic skończonych metodąprojekcji Rayleigha-Ritza w przestrzeniach skończeniewymiarowych. Zastosowano oryginalną koncepcję budowy podprzestrzeni rzutowej, budowanej w oparciu o fizyczne własności rozwiązania. Zaprezentowano przykłady analizy wybranych struktur mikrofalowych.
-
Modelling of the finite amplitude waves interaction problem inside truncated cone.
PublicationModel matematyczny zjawiska oddziaływania fal o dużej amplitudzie dla przetwornika kołowego zbudowanego w oparciu o równanie KZK. Rozwiązania zagadnienia poszukiwano wewnątrz stożka ściętego. Do rozwiązania zagadnienia zastosowano metodę różnic skończonych. Podano przykładowe wyniki badań numerycznych.
-
A simple finite difference approach using unstructured meshes from FEM mesh generators.
PublicationPrezentujemy metodologię używania dwuwymiarowych różnic skończonych wykorzystujących siatki trójkątne z metody FEM. Określiliśmy wyrażenia opisujące pierwsząi drugą pochodną w oparciu o wartości pól w saśiednich punktach. Metodę przetestowaliśmy na strukturze rezonatora z prostokątnym rdzeniem dielektrycznym.
-
Metaliczne nanostruktury i nanostopy na bazie Au i Ag
PublicationW niniejszej rozprawie doktorskiej opisano kontrolowane otrzymywanie metalicznych nanostruktur ze złota i srebra, o pożądanych właściwościach optycznych, w wyniku odwilżania termicznego ultracienkich warstw metalicznych. Pokazano w niej wpływ poszczególnych parametrów wytwarzania na końcowo uzyskiwane właściwości nanostruktur plazmonicznych. Dodatkowo, zaprezentowano skuteczność stosowanej preparatyki w otrzymywaniu jednorodnych...
-
Application of a hybrid finite difference-mode matching method to the analysis of circular cavities loaded with cylindrical metallic objects
PublicationW artykule przedstawiono badania rezonatorów cylindrycznych zawierających obiekty cylindryczne o dowolnym przekroju poprzecznym z wykorzystaniem metody hybrydowej stanowiącej połączenie metody różnic skończonych z metodą dopasowania rodzajów. W ramach badań określono częstotliwości rezonansowe dla wybranych struktur rezonatorów. Wyniki numeryczne zostały zweryfikowane eksperymentalnie.
-
Modeling of the acoustic waves propagation in non-homogeneous medium
PublicationRozważano zagadnienie propagacji fal w ośrodku niejednorodnym. Przedstawiono model matematyczny i przykładowe wyniki badań numerycznych. Model matematyczny zbudowano w oparciu o równanie KZK. Do rozwiązania zagadnienia zastosowano metodę różnic skończonych. Badano zmiany ciśnienia i zmiany widma odpowiednio w ośrodku jednorodnym i niejednorodnym.
-
Bearing capacity for random subsoil.
PublicationW pracy zaproponowano modyfikację metody charakterystyk bazującej na stochastycznej metodzie różnic skończonych. Podejście takie pozwoliło na uwzględnienie przestrzennej zmienności podłoża gruntowego przy ocenie nośności granicznej ławy fundamentowej posadowionej na losowym podłożu. Przeprowadzono analizę wpływu dyskretyzacji ośrodka gruntowego na rozwiązanie oraz rozpatrzono jego zbieżności.