ryujimiyaの日記

C#を使って数値解析したい

2020-02-01から1ヶ月間の記事一覧

開放形導波路(Open-type, unbounded waveguides)のベクトル波固有モード計算

1. はじめに 前に遮蔽形導波路のベクトル波固有モードをedge/nodal FEMを用いて計算しました。 今回は遮蔽ボックスを取り払った場合、つまり開放形(Open-type, unbounded)の導波路をFEMを用いて計算しています。 開放形導波路の場合は、無限領域を内部の有限…

Vorticity Equationsによる流体のFEM計算ー標準ガラーキン法(Newmark βとRK4)とSUPG(streamline upwind Petrov-Galerkin)

1. はじめに Navier-Stokes方程式は速度ベクトルvと静水圧pを解く方程式でしたが、対流を表すvorticityベクトル ωと流線を表すstream functionベクトル ψを用いた定式化もできます。 2次元問題の場合、vorticity、stream functionは1方向しか成分を持たない…

Vorticity Equationsによる流体のFEM計算ー標準ガラーキン法(Newmark βとRK4)とSUPG(streamline upwind Petrov-Galerkin)

1. はじめに Navier-Stokes方程式は速度ベクトルvと静水圧pを解く方程式でしたが、対流を表すvorticityベクトル ωと流線を表すstream functionベクトル ψを用いた定式化もできます。 2次元問題の場合、vorticity、stream functionは1方向しか成分を持たない…

流体力学の支配方程式(Navier-Stokes Equations)を導く

流体力学の支配方程式、Navier-Stokes方程式を導く過程をpdfにまとめました。 以下の順に説明しています。 3 時間導関数 4 Eular の膨張公式 5 Reynolds の輸送定理 6 連続の式 7 Cauchy の第一運動法則 8 Cauchy の第二運動法則 9 非圧縮性の式 10 流体の構…

圧力ポアソン方程式(Pressure Poisson Equation)のFEM定式化(Standard Galerkin, SUPG)と計算結果

1. はじめに 以前、Navier-Stokes方程式 + div vの2式をガラーキン法で定式化し、Newmark β法とRK4(4次Runge Kutta)で解きました。またNewmark β法については粘性係数が小さい場合に対応するためSUPGの定式化も行いました。 今回、Navier-Stokes方程式と、Pr…

full-wave導波路固有モード解析のための2次edge element

1. はじめに 前記事で導波路ベクトル波(full-wave)固有モードをedge/nodal 三角形要素を用いて計算しましたが、用いたedge/nodal elementsは基本要素(1次要素)でした。 今回2次のedge/nodal elementsを用いてベクトル波導波路の固有モードを計算しています。…

edge elementsを用いた導波路のfull-wave固有モード計算の定式化と計算結果

1.はじめに 2次元導波路のfull-wave固有モードを計算するとき、通常の三角形要素(スカラ要素)だけでは、断面内の電磁界を表現できないのでedge elementを導入する必要があります。 2. 定式化 pdfにまとめました。 http://starlightparade.usamimi.info/ivy…

周波数領域FEMによるフォトニック結晶導波路CROW(coupled-resonator optical waveguide)の固有値問題、伝達問題の計算

1. はじめに フォトニック結晶に空洞(欠陥、共振器)を1ロッドおきに並べて結合させると導波路として使えます。この構造をCROW(coupled-resonator optical waveguide)と呼んでいます。 CROWの固有モード、および反射・透過特性を去年の11月終わりころIvyFEM…