Methode des elements finis mixtes et conditions aux limites absorbantes pour la modelisation des phenomenes electromagnetiques hyperfrequences PDF Download
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Author: Jean-Luc Yao Bi Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 177
Book Description
L'objectif de ce travail est l'élaboration d'un code numérique efficace pour la modélisation et la simulation des phénomènes électromagnetiques hyperfréquences en régime harmonique et en espace libre. Ce code de calcul s'appuie sur la discrétisation en deux (2D) et trois dimensions (3D) des équations de Maxwell en régime fréquentiel par une méthode d'éléments finis couplée à des conditions aux limites absorbantes (CLA). Les formulations de galerkin en E ou H de l'équation vectorielle des ondes sont établies pour un domaine borné par une frontière arbitraire sur laquelle les conditions de rayonnement sont imposées par un opérateur surfacique. Cet opérateur est explicite grâce a des CLA vectorielles et sym2triques du type Bayliss-Turkel (BT) et Engquist-Majda (EM). Les éléments finis utilisés sont des éléments finis mixtes de H(rot). Ces éléments finis sont vectoriels et ont la propriété d'êre à ccmposantes tangentielles localisées sur les frontières des éléments géometriques. Les résultats obtenus, dans le cas de la diffraction d'une onde plane par des objets 2D de forme simple, sont comparés aux solutions exactes avec succès, tant en champ proche qu'en champ lointain. Dans le cas de cylindres conducteurs de longueur finie (calcul 3D), les resultats sont en bon accord avec ceux des éléments finis nodaux. Une application de cette méthode aux problèmes liés a l'émission d'un faisceau directif de forte puissance avec des antennes de type vlasov est presentée
Author: Jean-Luc Yao Bi Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 177
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L'objectif de ce travail est l'élaboration d'un code numérique efficace pour la modélisation et la simulation des phénomènes électromagnetiques hyperfréquences en régime harmonique et en espace libre. Ce code de calcul s'appuie sur la discrétisation en deux (2D) et trois dimensions (3D) des équations de Maxwell en régime fréquentiel par une méthode d'éléments finis couplée à des conditions aux limites absorbantes (CLA). Les formulations de galerkin en E ou H de l'équation vectorielle des ondes sont établies pour un domaine borné par une frontière arbitraire sur laquelle les conditions de rayonnement sont imposées par un opérateur surfacique. Cet opérateur est explicite grâce a des CLA vectorielles et sym2triques du type Bayliss-Turkel (BT) et Engquist-Majda (EM). Les éléments finis utilisés sont des éléments finis mixtes de H(rot). Ces éléments finis sont vectoriels et ont la propriété d'êre à ccmposantes tangentielles localisées sur les frontières des éléments géometriques. Les résultats obtenus, dans le cas de la diffraction d'une onde plane par des objets 2D de forme simple, sont comparés aux solutions exactes avec succès, tant en champ proche qu'en champ lointain. Dans le cas de cylindres conducteurs de longueur finie (calcul 3D), les resultats sont en bon accord avec ceux des éléments finis nodaux. Une application de cette méthode aux problèmes liés a l'émission d'un faisceau directif de forte puissance avec des antennes de type vlasov est presentée
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CE TRAVAIL VISE DEUX OBJECTIFS. LE PREMIER CONSISTE EN L'ETABLISSEMENT DE FORMULATIONS VARIATIONNELLES DE LA MAGNETOSTATIQUE TRIDIMENSIONNELLE, ADAPTEES A LA DETERMINATION NUMERIQUE PRECISE DES GRANDEURS PHYSIQUES (CHAMP ET INDUCTION MAGNETIQUE). L'ANALYSE MATHEMATIQUE ET NUMERIQUE DE CES FORMULATIONS CONSTITUENT LE SECOND OBJECTIF. DE MANIERE GLOBALE, LES FORMULATIONS PROPOSEES SONT DE TYPE POINT-SELLE ET TIENNENT COMPTE DE L'HETEROGENEITE DU MILIEU MAGNETIQUE SOLLICITE ET DE L'HOMOGENEITE DU MILIEU EXTERIEUR. AVEC UNE METHODE D'INTEGRALE DE FRONTIERE PROPRE A LA DESCRIPTION DE CHAQUE GRANDEUR PHYSIQUE DANS LE MILIEU EXTERIEUR, NOUS DISTINGUONS : UNE PREMIERE FORMULATION OU LE CHAMP MAGNETIQUE RESTREINT AU MILIEU MAGNETIQUE, ET COUPLE PAR UNE CONDITION DITE DE RACCORDEMENT AVEC UN POTENTIEL SCALAIRE SURFACIQUE, EST L'INCONNUE PRINCIPALE. DE MANIERE SIMILAIRE, L'INDUCTION MAGNETIQUE COUPLEE AVEC UNE DISTRIBUTION VECTORIELLE SURFACIQUE REPRESENTE L'INCONNUE PRINCIPALE DE LA SECONDE FORMULATION. POUR L'APPROXIMATION NUMERIQUE, UN COUPLAGE EST SYSTEMATIQUEMENT FAIT ENTRE LES ELEMENTS FINIS MIXTES ET LES ELEMENTS FINIS DE SURFACE. DANS LE CAS DE LA DETERMINATION DU CHAMP MAGNETIQUE, LA FORMULATION MIXTE UTILISE LES ELEMENTS FINIS D'ARETES DE NEDELEC ET LES ELEMENTS FINIS NODAUX DE SURFACE. PUIS, POUR LE CALCUL DE L'INDUCTION MAGNETIQUE, LES ELEMENTS FINIS DE RAVIART-THOMAS, LES ELEMENTS FINIS DE VOLUMES ET LES ELEMENTS FINIS D'ARETES DE SURFACE SONT UTILISES DANS LA SECONDE FORMULATION MIXTE. UNE COMPARAISON DES RESULTATS NUMERIQUES OBTENUS, AVEC CEUX D'UNE FORMULATION CLASSIQUE EN POTENTIEL SCALAIRE, PERMET D'APPRECIER LA PRECISION NUMERIQUE ATTEINTE DANS LE CALCUL DU CHAMP MAGNETIQUE EFFECTUE AVEC LES METHODES MIXTES PROPOSEES DANS CE TRAVAIL.
Author: Alain Bossavit Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 9783540596202 Category : Science Languages : fr Pages : 196
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Comment poser et résoudre les équations de Maxwell ? On présente ici les outils nécessaires : formulations faibles, éléments d’arêtes, méthodes intégrales, en insistant sur la modélisation, c’est-à-dire la « mise en équations » de situations concrètes : il y a en effet, pour chaque catégorie de problèmes en électrotechnique un modèle mathématique approprié, qu’il faut savoir dériver des équations fondamentales. Depuis sa rédaction, ce cours a été enseigné dans plusieurs formations doctorales européennes, destinées à des ingénieurs en électrotechnique et à des étudiants en analyse numérique.
Author: QIUGEN.. PAN Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
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L'ETUDE DU FONCTIONNEMENT DE CERTAINS DISPOSITIFS ELECTROMAGNETIQUES IMPLIQUE UNE ANALYSE A LA FOIS ELECTROMAGNETIQUE ET THERMIQUE. UNE TECHNIQUE DE MODELISATION A ETE DEVELOPPEE, BASEE SUR LA METHODE DES ELEMENTS FINIS, QUI PERMET DE TENIR COMPTE DE L'INTERDEPENDENCE ENTRE LES DEUX PHENOMENES ET DE LA NON-LINEARITE DES CARACTERISTIQUES DES MATERIAUX UTILISES. CETTE TECHNIQUE A ETE APPLIQUEE POUR ANALYSER DES ECHAUFFEMENTS DANS DE MACHINES ELECTRIQUES ET UN CHAUFFAGE PAR INDUCTION
Author: Ali Saadi Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 100
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CE TRAVAIL CONSTITUE UNE CONTRIBUTION A LA MODELISATION 3D DES PHENOMENES DE LA DIFFRACTION DES ONDES ELECTROMAGNETIQUES. LA CONNAISSANCE PRECISE DE LA DISTRIBUTION AUSSI BIEN DU CHAMP LOINTAIN QUE DU CHAMP PROCHE DIFFRACTE PAR UN SYSTEME DONNE EST AUJOURD'HUI TRES IMPORTANTE. DANS LE CADRE DE LA COMPATIBILITE ELECTROMAGNETIQUE (CEM), IL PEUT S'AGIR DE DETERMINER LE NIVEAU D'EMISSION D'UN APPAREIL ELECTRIQUE EN FONCTIONNEMENT: DANS CE CAS, ON S'INTERESSE AUX VALEURS DES CHAMPS DANS LA ZONE DE CHAMP LOINTAIN DE L'APPAREIL. EN REVANCHE POUR ETUDIER LE NIVEAU D'IMMUNITE D'UN APPAREIL FACE AUX AGRESSIONS ELECTROMAGNETIQUES EXTERIEURES, LA CONNAISSANCE DU CHAMP PROCHE EST NECESSAIRE. NOUS AVONS ELABORE DANS CE TRAVAIL, UNE METHODE PERMETTANT LE CALCUL A LA FOIS DES CHAMPS PROCHE ET LOINTAIN DANS LES PROBLEMES DE DIFFRACTION D'ONDES. L'APPROCHE ADOPTEE EST DESTINEE PLUS PARTICULIEREMENT A LA DIFFRACTION PAR DES OBSTACLES INHOMOGENES EN REGIME HARMONIQUE. ELLE S'APPUIE PRINCIPALEMENT SUR LA METHODE DES ELEMENTS FINIS (BIEN ADAPTEE A L'ETUDE DE SYSTEMES COMPLEXES) APPLIQUEE DANS UN DOMAINE BORNE PAR UNE FRONTIERE ARTIFICIELLE. A L'EXTERIEUR DE CE DOMAINE LE CHAMP EST DEVELOPPE SUR LES HARMONIQUES SPHERIQUES VECTORIELLES. LE RACCORDEMENT EST REALISE EN ASSURANT LA CONTINUITE DES CHAMPS SUR LA FRONTIERE FICTIVE. LES POTENTIALITES DE LA METHODE SONT EVALUEES SUR LE CAS CANONIQUE DE LA SPHERE PARFAITEMENT CONDUCTRICE
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Application de la méthode des éléments finis mixtes à l'équation de diffusion- convection sur un ouvert borné oméga de R**(N). L'application de deux théorèmes abstraits démontrés au premier chapitre, permet d’obtenir l’existence et l’unicité de la solution du problème mixte associé, ainsi que l’ordre de convergence de la méthode quand on décentre le terme de convection. Les essais numériques sur un problème modèle bidimensionnel confirment les estimations théoriques
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CETTE THESE EST CONSACREE A L'APPLICATION DE LA METHODE D'EQUATIONS INTEGRALES DE FRONTIERES AUX EQUATIONS DE MAXWELL EN REGIME HARMONIQUE ET A LA MISE EN UVRE DES PROGRAMMES D'APPROXIMATION NUMERIQUE. DANS LA PREMIERE PARTIE DE LA THESE NOUS PRESENTONS LE PROBLEME DE LA DIFFRACTION D'UNE ONDE ELECTROMAGNETIQUE PAR UN CONDUCTEUR PARFAIT. UN SYSTEME D'EQUATIONS INTEGRALES DE FRONTIERE EST ETUDIE. DES RESULTATS D'EXISTENCE ET D'UNICITE POUR CE SYSTEME SONT PRESENTES. POUR L'APPLICATION NUMERIQUE DU SYSTEME D'EQUATIONS INTEGRALES NOUS PROPOSONS UNE METHODE DE GALERKIN. CECI NOUS AMENE A UNE FORMULATION VARIATIONNELLE DONT L'OPERATEUR N'EST PAS FORTEMENT ELLIPTIQUE. AFIN DE SURMONTER CE PROBLEME NOUS PROPOSONS UNE MODIFICATION DU SYSTEME D'EQUATIONS INTEGRALES. NOUS ETUDIONS EN DETAIL L'ERREUR D'APPROXIMATION PAR ELEMENTS FINIS DE FRONTIERE DE LA FORMULATION VARIATIONNELLE MODIFIEE. DANS CETTE PARTIE NOUS ETUDIONS EGALEMENT LA DIFFRACTION D'UNE ONDE ELECTROMAGNETIQUE PAR UN MILIEU DIELECTRIQUE DONNANT LIEU A UN PROBLEME DE COUPLAGE ENTRE ELEMENTS FINIS ET ELEMENTS FINIS DE FRONTIERE. LA SECONDE PARTIE DE LA THESE EST CONSACREE A LA MISE EN OEUVRE DES METHODES D'APPROXIMATION. L'APPROXIMATION NUMERIQUE DES EQUATIONS INTEGRALES DE FRONTIERE NECESSITE DES CALCULS DES INTEGRALES SINGULIERES ET QUASI-SINGULIERES. NOUS PROPOSONS DES METHODES D'ELIMINATION DE SINGULARITE. UNE ETUDE DE L'ERREUR POUR LES FORMULES DE QUADRATURE EST REALISEE ET DES RESULTATS NUMERIQUES SONT PRESENTES. UN CODE D'APPROXIMATION NUMERIQUE EST DEVELOPPE POUR LE CALCUL DU CHAMP ELECTRIQUE DIFFRACTE PAR UN OBSTACLE PARFAITEMENT CONDUCTEUR ILLUMINE PAR UNE ONDE INCIDENTE. PLUSIEURS SCHEMAS NUMERIQUES Y SONT TRAITES. DANS LA PARTIE NUMERIQUE NOUS METTONS AUSSI EN UVRE DES METHODES DE COLLOCATION ET DE GALERKIN APPLIQUEES AUX EQUATIONS INTEGRALES DE PREMIERE ET DE DEUXIEME ESPECE PROVENANT DES EQUATIONS DE LAPLACE ET DE HELMHOLTZ.
Author: ABDELILLAH.. RAIS Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 107
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CETTE THESE EST CONSACREE A LA MODELISATION DES CHAMPS MAGNETIQUES STATIQUES DANS R#3. LA PREMIERE PARTIE CONCERNE L'ETUDE DES ELEMENTS FINIS HEXAEDRIQUES. DES RESULTATS D'INCLUSION ENTRE ESPACES FONCTIONNELS, PARTICULIEREMENT UTILES PAR LA DISCRETISATION PAR ELEMENTS FINIS MIXTES SONT PRESENTES. LA DEUXIEME PARTIE TRAITE DE LA DISCRETISATION D'UNE FORMULATION MIXTE PENALISEE CORRESPONDANT A UN PROBLEME DE MAGNETOSTATIQUE NON LINEAIRE. DES ELEMENTS FINIS HEXAEDRIQUES D'ARETES SONT ASSOCIES A DES ELEMENTS FINIS DE LAGRANGE QUADRANGULAIRES SUR LA FRONTIERE. LA VALIDATION DU LOGICIEL A ETE EFFECTUEE PAR LA RESOLUTION D'UN PROBLEME TEST INTERNATIONAL. DIVERSES COMPARAISONS ENTRE ELEMENTS FINIS TETRAEDRIQUES ET HEXAEDRIQUES PERMETTANT DE SITUER L'INTERET RESPECTIF DE CHAQUE TYPE D'ELEMENT. LA TROISIEME PARTIE EST CONSACREE A LA MISE EN PLACE D'UNE FORMULATION SPECIFIQUE AU PROBLEME DES COQUES MINCES DONT LE MAILLAGE VOLUMIQUE CONDUIRAIT A DES CALCULS TROP CHERS. LE PRINCIPE CONSISTE A TRANSFORMER UNE FORMULATION VOLUMIQUE EN POTENTIEL SCALAIRE MAGNETIQUE, EN UNE FORMULATION SURFACIQUE. LA RESOLUTION NUMERIQUE D'UN PROBLEME DONT LA SOLUTION ANALYTIQUE EST CONNUE A PERMIS DE CONFIRMER L'INTERET DE LA METHODE PROPOSEE QUI CONDUIT A UNE ECONOMIE CONSIDERABLE DE CALCUL.
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Le sommaire indique : "Chapitre I. Introduction générale ; Chapitre II. Bases théoriques des formulations ; Chapitre III. Formulations duales des problèmes de champ statique ; Chapitre IV. Formulations duales des problèmes de courants de Foucault ; Chapitre V. Méthodes hybrides éléments finis - intégrales de frontières ; Chapitre VI. Calcul de forces électromagnétiques ; Chapitre VII. Modélisation des phénomènes couplés électromagnétique - mécanique ; Chapitre VIII. Conclusions générales. "
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Pour étudier les systèmes électromagnétiques on a de plus en plus recours à la modélisation numérique. Dans notre étude, nous nous sommes intéressés à la modélisation des matériaux ferromagnétiques utilisés dans les systèmes de conversion d'énergie électrique. La loi de comportement de ces matériaux, de nature hystérétique, doit être prise en compte pour une modélisation plus fine. Ainsi, 3 matériaux (tôles FeSi, Ferrites et poudres de fer) ont été étudiés en régimes statique et dynamique. En régime statique, les modèles de Preisach et de Jiles-Atherton ont été comparés en terme de précision et de temps de calcul. Cette comparaison a été étendue à l'étude d'un système modélisé avec la méthode des éléments finis. En régime dynamique, deux modèles sont comparés : celui de Jiles-Atherton étendu à la dynamique et celui de l'équation de diffusion approximée en basse fréquence. Le premier est choisi pour une implantation dans le code éléments finis du laboratoire pour l'étude d'un transformateur.
Author: Jean-Luc Yao Bi
Author: Jean-Luc Yao Bi
Author: SERAPHIN.. MBDUAYOUEYOU MEFIRE
Author: Alain Bossavit
Author: QIUGEN.. PAN
Author: Ali Saadi
Author: Pascal Joly (mathématicien).)
Author: KHALIL.. MAATOUK
Author: ABDELILLAH.. RAIS
Author: Zhuoxiang Ren
Author: Abdelkader Benabou