Finite element modeling of electromagnetic scattering problems via hexahedral edge elements

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2007

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: ASIM EGEMEN YILMAZ

Danışman: MUSTAFA KUZUOĞLU

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tezde, ikinci derece altıyüzlü kenar elemanları açık bölge elektromanyetik saçılma problemlerinde uygulanmıştır. Bu amaçla, yarı otomatik bir tamamen altıyüzlü elemanlı ağ üretme algoritması geliştirilmiş ve gerçekleştirilmiştir. Elemanların içinde ve kenarlar boyunca materyal özellikleri, çözüm aşamasında kullanılmak üzere ağ üretimi esnasında belirlenmiş ve tanımlanmıştır. Üretilen ağ, Partikül Sürü Optimizasyon tekniği ile durum kalite metriğine dayalı olarak iyileştirilmiştir. Doğrusal ve ikinci derece altıyüzlü elemanların performanslarını incelemek amacıyla hiyerarşik kenar elemanlarını gerçekleyen bir yazılım çerçevesi geliştirilmiştir. Kompleks koordinat dönüşümü ile gerçekleştirilmiş olan Tamamen Eşlenmiş Katmanlar, bu yazılım kapsamında ağ sonlandırımı işlevini yerine getirmektedir. Denklem sistemini ifade etmek için seyrek matris depolama ve verimli matris düzenleme yöntemleri kullanılmıştır. Seyrek matris çözümü için doğrudan ve dolaylı matris çözüm yöntemleri uygulanmıştır. İkinci derece altıyüzlü kenar elemanlarının performansı, üzerinde yama bulunan veya bulunmayan çeşitli düz veya kavisli cisimlerinin radar ara kesit yüzeyleri hesaplanarak incelenmiştir. Doğrusal elemanlar için bilinen 0.1 dalgaboyu eleman büyüklüğüne karşılık, ikinci derece elemanlar için 0.3-0.4 dalgaboyu büyüklüğünün elektromanyetik saçılım ve ışıma problemlerinde yeni bir kriter olabileceği değerlendirilmiştir.