متن کامل خبر


 
جلسه دفاع از پایان‌نامه: آقای عباس محمدنژاد، گروه مهندسی کامپیوتر

خلاصه خبر: یک الگوریتم تکاملی چند هدفی جهت انتخاب مکان ها

  • عنوان: روش FDTD پایدار نامشروط در محیط¬های پیچیده
  • ارائه‌کننده: سید کیهان حسینی
  • استاد راهنما: دکتر زهرا اطلس باف
  • استاد ناظر داخلی اول: دکتر کیوان فرورقی
  • استاد ناظر داخلی دوم: دکتر بیژن عباسی آرند
  • استاد ناظر خارجی اول: دکتر جلیل راشد محصل (دانشگاه تهران)
  • استاد ناظر خارجی دوم: دکتر رضا صراف شیرازی (دانشگاه صنعتی امیرکبیر)
  • مکان: : اتاق 601
  • تاریخ: 96/12/21
  • ساعت: 10:45 تا 13:30

چکیده: روش تفاضل محدود حوزه زمان (FDTD) به وفور در شبیه¬سازی انتشار امواج الکترومغناطیسی در محیط¬های پاشنده و ناهمسان¬گرد استفاده می¬شود. نقطه ضعف این روش محدود بودن بازه زمانی توسط شرط پایداری CFL می¬باشد که به نوبه خود باعث افزایش زمان شبیه¬سازی می¬شود. هدف این رساله بررسی شرط CFL در محیط¬های مختلف و همچنین حذف این محدودیت در برخی محیط¬های پاشنده و ناهمسان¬گرد با ارائه الگوریتم¬های پایدار نامشروط می¬باشد. در این رساله ابتدا تاثیر شرایط مرزی هادی کامل و فصل مشترک دو محیط بر حد CFL با استفاده از روش وان-نیومن تعمیم یافته و قضیه دوایر گرشگورین بررسی شده و نشان داده می¬شود که هادی¬های کامل حد CFL محیط مجاور را محدود نمی¬کنند. همچنین مشاهده¬ می¬شود که درون¬یابی¬های ناهم¬پاسخ در فصل مشترک دو محیط ناهمسان¬گرد باعث بروز ناپایداری دیرهنگام می¬شود. در ادامه، در یک فراسطح ناهمسان¬گرد دوتایی با پاشندگی دلخواه، الگوریتم PLRC-FDTD ارائه می¬شود. برای مدل¬سازی پذیراگری¬های پاشنده فراسطح از نسبت دو چندجمله¬ای استفاده شده و همچنین چینش نامتقارن میدان¬های مجاور فراسطح در سلول¬های محاسباتی، در محاسبه عملگرهای تفاضل و میانگین این میدان¬ها لحاظ می¬گردد. روش ارائه شده در فراسطوح با قابلیت¬های شکست تعمیم¬یافته، چرخش قطبش، تولید پرتو بسل، و تسهیم گشتاور زاویه¬ای چرخشی درستی¬سنجی می¬شود. در ادامه، روش LOD-FDTD با سه زیرگام زمانی در محیط پلاسمای مغناطیسی¬شده پیاده¬سازی می¬شود که بازده محاسباتی بیشتری نسبت به روش LADI از خود نشان می¬دهد. دقت، بازده محاسباتی و پایداری روش ارائه شده، در یک محفظه فلزی بارگذاری شده با تیغه پلاسما و همچنین در شبیه¬سازی چرخش فارادی بررسی می¬شود. سپس در محیط فریت تلف¬دار مغناطیسی¬شده یک روش LOD-FDTD به¬صرفه ارائه می¬شود. در این روش چینش درایه¬های ماتریس¬های ضرایب در هر زیرگام، به گونه¬ای انتخاب می¬شود که بین متغیرهای مجهول کمترین تزویج ایجاد شود. همچنین با انتخاب هوشمندانه چند متغیر کمکی و یک سلول محاسباتی جدید برای بردار مغناطیس¬شدگی، تعداد عملیات ماتریسی و درون¬یابی¬های الگوریتم محیط فریت به حداقل ممکن می-رسد. با فرض اشباع بودن فریت، تلفات با یک روش تقریبی صریح به الگوریتم معرفی می¬شود. درستی¬سنجی روش معرفی¬شده با شبیه¬سازی انتشار موج در یک تغییردهنده فاز ریزنواری و یک گردش¬دهنده نواری اتصال Y صورت می¬پذیرد. در نهایت، در یک جاذب CPML، الگوریتم لیپفراگ ADI مبتنی بر میدان¬های پراکندگی معرفی می¬گردد. مزیت این الگوریتم در مقایسه با روش مبتنی بر میدان¬های پراکندگی، دقت بیشتر در محاسبه میدان¬های پراکندگی ناحیه سایه یک پراکنده¬گر می¬باشد. با به¬کارگیری این روش، یک بلور فوتونی سه¬بعدی شبیه¬سازی شده و مشاهده می¬شود که به ازای CFLNهای نه چندان بزرگ، روش پایدار نامشروط دارای بازده محاسباتی بیشتری نسبت به FDTD صریح بوده و در عین حال، از دقت قابل قبولی برخوردار می¬باشد.
کلمات کلیدی: روش تفاضل محدود حوزه زمان (FDTD)، روش پایدار نامشروط، فصل مشترک، فراسطح، پلاسما، فریت، لایه کانولوشنی کاملا منطبق (CPML).

8 اسفند 1396 / تعداد نمایش : 224