Search
Filters
total: 39
Search results for: macromodels
-
Advances in macromodeling technique
PublicationThe paper discuses recent advances in the finite differencetime domain method employing macromodels. New techniquesfor creating irregularly shaped macromodels, grouping ofmacromodels and advanced macromodel cloning are introduced.The last technique is particularly important for efficient analysisof the structures based on Photonic Crystals (PhC). The methodallows one to shorten considerably the preprocessing time, theRAM usage...
-
Wideband Macromodels in Finite Element Method
PublicationThis letter proposes a novel projection technique for accelerating Finite Element Method simulations. The algorithm is based on the Second-order Arnoldi Method for Passive Order Reduction (SAPOR). It involves generation of two projection bases and thanks to this it is applicable to the systems of equations, which contain the quadratic frequency-dependence in the input term, that arise when projection is applied locally in the selected...
-
3D Macromodels in the FDTD filter analysis.
PublicationW artykule pokazane jest zastosowanie makromodeli 3D do analizy filtrow metoda FDTD. Makromodele tworzone są w oparciu o opis objętości metodą FDFD, a następnie redukcję równań stanu metodą ENOR. Metoda pozwala na uzyskanie dużych dokładności przy czasie obliczeń zbliżonym do siatki podstawowej.
-
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.
-
Macromodels for efficient FEM simulations of waveguides and resonators
PublicationThis paper introduces a novel technique for enhancing the efficiency of the finite element method (FEM) by incorporating special modules, called macromodels, into the standard eigenvalue formulation. The number of unknowns in the separated macromodel subdomain can be significantly reduced by orthogonal projection, using the efficient nodal order reduction algorithm. The idea of macromodels implementation is demonstrated on a simple...
-
Macromodels in the frequency domain analysis of microwave resonators.
PublicationW artykule zaprezentowana jest technika włączania makromodeli do metod siatkowych sformułowanych w dziedzinie częstotliwości.W odróżnieniu do poprzednich, nowy schemat nie wprowadza zależności częstotliwościowej do macierzy systemowej i dzięki temu może być użyta w analizie rezonatorów. Testy numeryczne pokazują wzrost dokładności obliczeń w szerokim zakresie częstotliwości, przy czym właściwości zbieżności iteracyjnego algorytmu...
-
Grouping macromodels by using multilevel model order reduction
Publicationartykuł pprezentuje nowatorską technikę grupowania makromodeli dla metody fdtd. nowa technika bazuje na schemacie wielopoziomowej redukcji rzędu modeli. grupowanie makromodeli pozwala na zwiększenie szybkości symulacji w porównaniu do niezgrupowanych makromodeli, zapewniając przy tym porównywalną dokładność.
-
Automatic Reduction-Order Selection for Finite-Element Macromodels
PublicationAn automatic reduction-order selection algorithm for macromodels in finite-element analysis is presented. The algorithm is based on a goal-oriented a posteriori error estimator that operates on low-order reduced blocks of matrices, and hence, it can be evaluated extremely quickly.
-
Analysis of microstructured optical fibers using compact macromodels
PublicationW niniejszym artykule zaproponowano nową technikę analizy światłowodów fotonicznych. Zaprezentowany algorytm jest kombinacją metody redukcji rzędu modelu oraz techniki dyskretnych rozwinięć funkcyjnych i pozwala w znaczącym stopniu zmniejszyć liczbę zmiennych (nawet do 85%), redukując (nawet 16 krotnie) czas symulacji.
-
Wideband Model Order Reduction for Macromodels in Finite Element Method
PublicationAbstract: This paper presents a novel algorithm for accelerating 3D Finite Element Method simulations by introducing macromodels created in local model order reduction in the selected subdomains of the computational domain. It generates the projection basis for a compact system of equations associated with a separate subdomain. Due to non-linear frequency dependency in the Right Hand Side (RHS), the standard reduction methods do...
-
Advanced Macromodel Matrix Structure Cloning for FDTD
PublicationWe propose an improved macromodel-based techniquefor efficient analysis of the structures based on PhotonicCrystals (PhC). The technique involves a new structure of thecoupling matrix and advanced cloning of not only the macromodel matrices, but also the coupling matrices SE and SH.The method allows one to shorten considerably the preprocessingtime, the RAM usage and also the iterating speed of performingFDTD. With this...
-
Local mesh morphing technique for parametrized macromodels in the finite element method
PublicationThis paper presents a novel approach for enhancing the efficiency of the design process of microwave devices by means of the finite element method. It combines mesh morphing with local model order reduction (MOR) and yields parametrized macromodels that can be used to significantly reduce the number of variables in the FEM system of equations and acceleration of computer simulation. A projection basis for local reduction is generated...
-
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....
-
Macromodels for Efficient Analysis of Open-Region Problems Using the Finite Element Method
PublicationThis paper presents a local model-order reduction, called macromodeling, applied to speed-up the simulations of open-region problems, analyzed by means of finite element method. This technique is illustrated by a numerical example, which deals with a dielectric resonator antenna (DRA). The obtained results show that the proposed approach is reliable and can significantly increase the standard finite element method efficiency.
-
Diagonalized Macromodels in Finite Element Method for Fast Electromagnetic Analysis of Waveguide Components
PublicationA new technique of local model-order reduction (MOR) in 3-D finite element method (FEM) for frequency-domain electromagnetic analysis of waveguide components is proposed in this paper. It resolves the problem of increasing solution time of the reduced-order system assembled from macromodels created in the subdomains, into which an analyzed structure is partitioned. This problem becomes particularly relevant for growing size and...
-
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...
-
The noise macromodel of an optocoupler including 1/(f^alfa) noise source
PublicationThe course of design of an optocoupler's PSpice macromodel including noise sources is described. The PSpice macromodel is proposed for the low frequency range. The PSpice model of a MOSFET transistor was applied as the noise source type 1/(f^alfa) in an optocoupler PSpice macromodel. In the enhanced macromodel the value of an exponent α can be changed in the range of 0.8 - 1.25.
-
Efficient Multiscale Finite Difference Frequency Domain Analysis Using Multiple Macromodels with Compressed Boundaries
PublicationW niniejszym artykule zaprezentowany został nowatorski pomysł na zmniejszenie numerycznej złożoności metody różnic skończonych przy użyciu wielu makromodeli. Skuteczność techniki macromodelingu zależy od liczby portów modelu. Aby zwiększyć efektywność algorytmu, próbki pola na granicy makromodeli są zastępowane przez amplitudy wielomianów Legendre'a. Przedefiniowanie problemu w taki sposób powoduje znaczną redukcję czasu analizy....
-
Efficient calculation of the resonant frequencies of a SIW resonator with FDFD-based macromodel algorithm
PublicationW pracy przedstawiono efektywną metodę do analizy struktur ze integrowanym podłożem (SIW). W celu szybkiego obliczenia częstotliwości rezonansowych używany jest algorytm FDFD z zaimplementowanymi makromodelami.
-
Reduced-order models in the finite element analysis
PublicationA novel technique of incorporating macromodels into finite element electromagnetic analysis of waveguide components is presented. Macromodels are generated by using a model order reduction algorithm (ENOR), which results in significant decrease of the number of variables, that describe the computational region. Proposed technique allows for using a few independent macromodels as well as to duplicating one macromodel in many subregions...
-
Makromodele w analizie problemów quasi-periodycznych i wieloskalowych metodą różnic skończonych
PublicationW niniejszej pracy podjęty został temat efektywnej analizy układów quasiperiodycznych i wieloskalowych. Wykorzystana została w tym celu metoda makromodelingu pozwalająca na zastąpienie newralgicznych obszarów (siatki FDTD/FDFD) układu ich zwięzłym i dokładnym opisem macierzowym (tzw. makromodelami). Opracowano szereg modyfikacji metody makromodelingu mających na celu umożliwienie za jej pomocą efektywnej analizy struktur quasiperiodycznych...
-
A shear stress micromodel of urinary tract infection by the Escherichia coli producing Dr adhesin
PublicationIn this study, we established a dynamic micromodel of urinary tract infection to analyze the impact of UT-segment-specific urinary outflow on the persistence of E. coli colonization. We found that the adherence of Dr+ E. coli to bladder T24 transitional cells and type IV collagen is maximal at lowest shear stress and is reduced by any increase in flow velocity. The analyzed adherence was effective in the whole spectrum of physiological...
-
Strength parameters of masonry walls in modelling historic constructions
PublicationThe paper presents the determination of the basic material properties of a historic brickwork. Experimental studies were used to identify the basic material properties of bricks. The mechanical properties of the masonry, as an orthotropic homogenized material, were calculated. Then, numerical simulations using the Finite Element Method (FEM) were performed to verify the experimental outcomes. Macromodels with element sizes of 40,...
-
Dynamic Research of Masonry Vault in a Technical Scale
PublicationThe paper presents preliminary results of dynamic tests of the masonry barrel vault in a technical scale. Experimental studies are intended to identify material properties of homogenized masonry vaults under dynamic loads. The aim of the work is to create numerical models to analyse vault’s dynamic response to dynamic loads in a simplest and accurate way. The process of building the vault in a technical scale is presented in the...
-
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...
-
Efficient analysis of structures with rotatable elements using model order reduction
PublicationThis paper presents a novel full-wave technique which allows for a fast 3D finite element analysis of waveguide structures containing rotatable tuning elements of arbitrary shapes. Rotation of these elements changes the resonant frequencies of the structure, which can be used in the tuning process to obtain the S-characteristics desired for the device. For fast commutations of the response as the tuning elements are rotated, the...
-
Reduced order models in computational electromagnetics (in memory of Ruediger Vahldieck)
PublicationThis paper reviews research of Ruediger Vahldieck's group and the group at the Gdansk University of Technology in the area of model order reduction techniques for accelerating full-wave simulations. The applications of reduced order models to filter design as well as of local and nested(multilevel) macromodels for solving 3D wave equations and wave-guiding problems using finite difference and finite element methods are discussed.
-
Włodzimierz Zieniutycz prof. dr hab. inż.
People -
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.
-
Macromodeling techniques for accelerated finite element analysis
PublicationThis paper deals with the Model Order Reduction applied locally in the Finite Element Method (FEM) analysis. Due to the reduction process, blocks of FEM system matrices associated with selected subregions of the computational domain are projected onto the subspaces spanned by the vectors of suited orthogonal projection basis. In effect, large and sparse FEM matrices are replaced with small and dense ones, called macromodels. This...
-
Ekonometryczna analiza konsumpcji w Polsce w latach 1995-2018- statyczne modele wydatków konsumpcyjnych w wartościach nominalnych
PublicationW artykule przeprowadzono badania makroekonomicznych związków pomiędzy konsumpcją globalną (C) a produktem krajowym brutto (PKB). W części teoretycznej artykułu: • zdefiniowano postacie analityczne przyczynowo-skutkowych makromodeli konsumpcji, • sformułowano interpretację mierników opisujących badane zależności, • sformułowano założenia stochastyczne dla rozważanych makromodeli konsumpcji, W części empirycznej artykułu:...
-
Low-Reflection Subgridding
PublicationArtykuł przedstawia technikę umieszczania makromodeli w trójwymiarowej siatce dyskretyzacji metody różnic skończonych. Umożliwia ona łączenie obszarów siatki o różnym kroku dyskretyzacji. Zastosowana prosta interpolacja liniowa wraz z kolokacją pól sąsiadujących ze sobą podobszarów prowadzi do uzyskania małego współczynnika odbicia od obszaru z gęstą siatką.
-
Fast frequency sweep based on the model order reduction technique for calculating scattering parametersjinjFDFDj
PublicationArtykuł prezentuje ulepszoną, efektywną metodę przemiatania częstotliwościowego dla metody FDFD. Liczba równań opisujących analizowaną strukturę jest redukowana za pomocą metody redukcjirzędu modeli, a następnie macierz wynikowa jest diagonalizowana. Kosztowne czasowo odwracanie dużych macierzy jest zastąpione prostym mnożeniem małej macierz diagonalnej przez wektor. Zaprezentowana metoda przemiatania częstotliwościowego może...
-
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...
-
Parametrized Local Reduced-Order Models With Compressed Projection Basis for Fast Parameter-Dependent Finite-Element Analysis
PublicationThis paper proposes an automated parametric local model-order reduction scheme for the expedited design of microwave devices using the full-wave finite-element method (FEM). The approach proposed here results in parameterized reduced-order models (ROMs) that account for the geometry and material variation in the selected subregion of the structure. In each subregion, a parameter-dependent projection basis is generated by concatenating...
-
Szumowy model transoptora z uwzględnieniem źródeł szumów typu 1/f^alfa
PublicationW publikacji zaprezentowano ideowy zastepczy schemat szumowy transoptora. Schemat przedstawiono na podstawie wyników pomiarów szumów. Schemat zawiera wszystkie źródła szumów, które występują w diodzie LED, fototranzystorze oraz kanale optycznym. Zaprezentowano proces konstruowania modelu szumowego transoptora stoworzonego w programie typu SPICE. Makromodel pozwala modelować wartości parametru alfa, który wykorzystuje się opisu...
-
Rafał Piątek dr hab. inż.
People -
Beata Zalewska-Piątek dr hab.
People -
Metody redukcji rzędu modelu w analizie elektromagnetycznej metodą elementów skończonych
PublicationSymulacje numeryczne są wykorzystywane w wielu gałęziach inżynierii, jako podstawowe narzędzie do modelowania zjawisk fizycznych. W trzech ostatnich dekadach zdobyły one szczególną popularność w odniesieniu do pól elektromagnetycznych, w ramach tzw. elektrodynamiki obliczeniowej. Są one niezastąpionym narzędziem w procesie projektowania i optymalizacji urządzeń i systemów mikrofalowych. Jedną z najczęściej wykorzystywanych technik...