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Archiv für Elektrotechnik

, Volume 76, Issue 5, pp 361–368 | Cite as

Die Kopplung der Randelementmethode und der Methode der finiten Elemente zur Lösung dreidimensionaler elektromagnetischer Feldprobleme auf unendlichem Grundgebiet

  • J. Fetzer
  • S. Abele
  • G. Lehner
Article

Übersicht

Will man elektromagnetische Probleme, die auf unendlichen Grundgebieten definiert sind, mit Hilfe der Methode der finiten Elemente lösen, so bereitet die Berücksichtigung der unendlichen Grundgebiete Schwierigkeiten. Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, kann man beispielsweise zusätzlich infinite Elemente [1] oder sog. “Ballooning-Elemente” [2] verwenden. Eine andere Möglichkeit ist die Kopplung der Methode der finiten Elemente mit der Randelementmethode [4].

In diesem Artikel wird die Berechnung elektrostatischer und magnetischer Felder im unendlichen Raum mit Hilfe einer solchen Hybridmethode vorgestellt. Die Probleme werden entweder mit dem skalaren elektrischen Potential ϕ oder mit dem magnetischen Vektorpotential A formuliert. Um die Leistungsfähigkeit des Hybridansatzes zu untersuchen, werden u. a. zwei Beispiele behandelt, und deren Ergebnisse werden mit den nach dem Biot-Savart'schen Gesetz gewonnenen Lösungen vergleichen.

The coupling of the boundary element method and the finite element method for the solution of 3-dimensional electromagnetic problems on infinite domains

Contents

If 3-dimensional electromagnetic problems are solved by finite elements, the computation of the fields for problems involving infinite space causes difficulties. To treat such problems either infinite elements [1] or so called ‘ballooning elements’ [2] can be used. Another possibility is the coupling of finite elements and boundary elements.

In this article the calculation of electrostatic and magnetostatic fields in infinite space is presented, utilizing coupled elements. The problems are formulated in terms of potentials. In the electrostatic case the scalar potential ϕ and in the magnetostatic case the vector potentialA is used. To investigate the capability of the coupled elements, among other things two examples have been calculated and compared to their solutions gained with the help of Biot-Savart's law.

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Copyright information

© Springer-Verlag 1993

Authors and Affiliations

  • J. Fetzer
    • 1
  • S. Abele
    • 1
  • G. Lehner
    • 1
  1. 1.Institut für Theorie der ElektrotechnikUniversität StuttgartStuttgartDeutschland

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