Tytuł pozycji:
Three-dimensional numerical modelling of eddy current system using the finite volume method
The accurate modeling of ferromagnetic magnetic behavior and implementation of magnetic law into a solving procedure of nonlinear partial differential equations, derived from Maxwell’s equations are necessary for the design and simulation of electrical engineering applications. The finite element methods are widely used in literature for solving electromagnetic problems. Partial differential equations are generally nonlinear due to the strong nonlinear character of ferromagnetic materials. However, there are other numerical methods, which can be used for design and can offer better numerical stability, such as, the finite volume method (FVM). In this work, FVM simulation results of computer code developed and implemented under MATLAB environment is detailed. The nondestructive eddy current inspection situation on multilayered material is described in three-dimensional modeling problem. The goal is to present a stable numerical model able to solve a highly non-linear problem requiring a very fine mesh with various magnetic properties from one region to another. The confrontation between the experiments and simulations validate the developed FVM models.
Dokładne modelowanie zachowania magnetycznego ferromagnetyku i implementacja prawa magnetycznego do procedury rozwiązywania nieliniowych równań różniczkowych cząstkowych, wyprowadzonych z równań Maxwella, są niezbędne do projektowania i symulacji zastosowań w elektrotechnice. Metody elementów skończonych są szeroko stosowane w literaturze do rozwiązywania problemów elektromagnetycznych. Równania różniczkowe cząstkowe są na ogół nieliniowe ze względu na silną nieliniowość materiałów ferromagnetycznych. Istnieją jednak inne metody numeryczne, które można zastosować w projektowaniu i które mogą zapewnić lepszą stabilność numeryczną, takie jak metoda objętości skończonych (FVM). W pracy szczegółowo opisano wyniki symulacji FVM kodu komputerowego opracowanego i zaimplementowanego w środowisku MATLAB. Nieniszcząca sytuacja kontroli prądów wirowych materiału wielowarstwowego jest opisana w problematyce modelowania trójwymiarowego. Celem jest przedstawienie stabilnego modelu numerycznego zdolnego do rozwiązania wysoce nieliniowego problemu wymagającego bardzo drobnej siatki o różnych właściwościach magnetycznych w zależności od regionu. Konfrontacja eksperymentów i symulacji weryfikuje opracowane modele FVM.
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).
