О конечно-элементном моделировании ресурсно-затратных задач магнитостатики с помощью скалярного потенциала
Семинары
Лаборатория информационных технологий
Семинар Научного отдела вычислительной физики
Дата и время: пятница, 1 марта 2024 г., в 11:00
Место: ком. 310, Лаборатория информационных технологий
им. М. Г. Мещерякова
Тема семинара: «О конечно-элементном моделировании ресурсно-затратных задач магнитостатики с помощью скалярного потенциала»
Докладчик: Александр Червяков
Аннотация:
Для некоторых трехмерных задач магнитостатики конечно-элементный анализ с использованием магнитного векторного потенциала является ресурсно-затратным в силу сложности модельной геометрии, наличия больших непроводящих областей с нелинейными материалами и повышенных требований к точности вычислений. Поэтому для повышения эффективности такого моделирования предлагается использовать не векторный, а полный скалярный потенциал как в комбинации с магнитным векторным потенциалом, так и отдельно. В первом случае, оба потенциала определяются уравнениями Максвелла для проводящих и непроводящих областей решаемой задачи и условиями сопряжения на общей границе раздела. Для корректности комбинированной формулировки в непроводящих областях строятся разрезы, имеющие скачок потенциала и обеспечивающие их односвязаность. Во втором случае, скалярный потенциал определяется только для непроводящих областей, а индукционный эффект проводников с током моделируется либо с помощью скачков потенциала на разрезах, либо с помощью намагниченностей как линейных, так и нелинейных постоянных магнитов. Проводится сравнительный анализ численной эффективности предложенных методов на примере модели дипольного магнита. Отмечается их эффективность для процессов моделирования магнитных систем, в которых требуется значительное количество численных прогонов с учетом вариаций геометрии для получения оптимального дизайна.