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2021 | OriginalPaper | Buchkapitel

4. Structural Analysis of the Coupled Systems

verfasst von : Idoia Cortes Garcia

Erschienen in: Mathematical Analysis and Simulation of Field Models in Accelerator Circuits

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

The time dependent systems of equations obtained in most simulation settings of this work are systems of differential algebraic equations. These systems can be classified according to their index. Systems with higher index require special numerical treatment. Therefore, when dealing with (coupled) systems of differential algebraic equations, a priori knowledge about their index allows to properly handle their simulation. This chapter presents three generalised elements definitions as well as the index analysis of the system of equations arising from circuits (modified nodal analysis) containing the generalised elements. For each one of the definitions, examples arising from different approximations of Maxwell’s equations are given.

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Literatur
1.
Estévez Schwarz D, Tischendorf C (2000) Structural analysis of electric circuits and consequences for MNA. Int J Circ Theor Appl 28(2):131–162
2.
Costa MC, Nabeta SI, Cardoso JR (2000) Modified nodal analysis applied to electric circuits coupled with FEM in the simulation of a universal motor. IEEE Trans Magn 36(4):1431–1434
3.
Tsukerman IA, Konrad A, Meunier G, Sabonnadiére JC (1993) Coupled field-circuit problems: trends and accomplishments. IEEE Trans Magn 29(2):1701–1704
4.
Bedrosian G (1993) A new method for coupling finite element field solutions with external circuits and kinematics. IEEE Trans Magn 29(2):1664–1668
5.
Günther M (2000) A joint DAE/PDE model for interconnected electrical networks. Math Model Syst 1(1):000–111
6.
Potter PG, Cambrell GK (1983) A combined finite element and loop analysis for nonlinearly interacting magnetic fields and circuits. IEEE Trans Magn 19(6):2352–2355
7.
Bortot L, Auchmann B, Cortes Garcia I et al (2018) STEAM: a hierarchical co-simulation framework for superconducting accelerator magnet circuits. IEEE Trans Appl Super 28(3)
8.
Nicolet A, Delincé F (1996) Implicit Runge-Kutta methods for transient magnetic field computation. IEEE Trans Magn 32(3):1405–1408
9.
Tsukerman IA (2002) Finite element differential-algebraic systems for eddy current problems. Numer Algorithm 31(1):319–335
10.
Bartel A, Baumanns S, Schöps S (2011) Structural analysis of electrical circuits including magnetoquasistatic devices. APNUM 61:1257–1270
11.
Alí G, Bartel A, Günther M, Tischendorf C (2003) Elliptic partial differential-algebraic multiphysics models in electrical network design. M3AS 13(9):1261–1278
12.
Baumanns S, Clemens M, Schöps S (2013) Structural aspects of regularized full Maxwell electrodynamic potential formulations using FIT. In: Manara G (ed) Proceedings of 2013 URSI international symposium on electromagnetic theory (EMTS). IEEE, pp 1007–1010
13.
Cortes Garcia I, De Gersem H, Schöps S (2019) A structural analysis of field/circuit coupled problems based on a generalised circuit element. Numer Algorithm 83:373–394. arXiv:​1801.​07081
14.
Cortes Garcia I, Schöps S, Strohm C, Tischendorf C (2020) Generalized elements for a structual analysis of circuits. In: Progress in differential-algebraic equations. arXiv:​1912.​05199, accepted
15.
Baumanns S, Selva Soto M, Tischendorf C, (2010) Consistent initialization for coupled circuit-device simulation. In: Roos J, Costa LRJ (eds) Scientific computing in electrical engineering SCEE, (2008) Mathematics in industry, vol 14. Springer, Berlin, pp 297–304
16.
Estévez Schwarz D (2000) Consistent initialization for index-2 differential algebraic equations and its application to circuit simulation. PhD thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät II
17.
Clemens M (2005) Large systems of equations in a discrete electromagnetism: formulations and numerical algorithms. IEE Proc Sci Meas Tech 152(2):50–72
18.
Clemens M, Weiland T (2002) Regularization of eddy-current formulations using discrete grad-div operators. IEEE Trans Magn 38(2):569–572
19.
Clemens M, Weiland T (1999) Transient eddy-current calculation with the FI-method. IEEE Trans Magn 35(3):1163–1166
20.
Albanese R, Rubinacci G (1988) Integral formulation for 3d eddy-current computation using edge elements. IEE Proc Sci Meas Tech 135(7):457–462
21.
Munteanu I (2002) Tree-cotree condensation properties. ICS Newsletter (International Compumag Society) 9:10–14
22.
Zhou P, Badics Z, Lin D, Cendes Z (2008) Nonlinear t-formulation including motion for multiply connected 3-d problems. IEEE Trans Magn 44(6)
23.
De Gersem H, Munteanu I, Weiland T (2008) Construction of differential material matrices for the orthogonal finite-integration technique with nonlinear materials. IEEE Trans Magn 44(6):710–713
24.
Schöps S (2011) Multiscale modeling and multirate time-integration of field/circuit coupled problems. VDI Verlag, Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 21, Dissertation, Bergische Universität Wuppertal & Katholieke Universiteit Leuven, Düsseldorf, Germany, May 2011
25.
Römer U (2015) Numerical approximation of the magnetoquasistatic model with uncertainties and its application to magnet design. Dissertation, Technische Universität Darmstadt
26.
Cortes Garcia I, Schöps S, De Gersem H, Baumanns S (2019) Systems of differential algebraic equations in computational electromagnetics. In: Campbell Stephenand Ilchmann A, Mehrmann V, Reis T (eds) Applications of differential-algebraic equations: examples and benchmarks. Differential-algebraic equations forum. Springer, Heidelberg, pp 123–169
Metadaten
Titel
Structural Analysis of the Coupled Systems
verfasst von
Idoia Cortes Garcia
Copyright-Jahr
2021
Buch
Mathematical Analysis and Simulation of Field Models in Accelerator Circuits

Print ISBN: 978-3-030-63272-4

Electronic ISBN: 978-3-030-63273-1

Copyright-Jahr: 2021

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-030-63273-1_4

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