Homogenization of electric properties of the laminar materials with adjustable conductive periodic structure

• Autorzy: Steckiewicz A. , Butryło B.

Warianty tytułu

PL

Ujednorodnienie właściwości elektrycznych materiałów laminarnych z dobieraną przewodzącą strukturą periodyczną

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper the method of electrical properties homogenization of cellular conductive structures, constituting periodic layers of laminar materials is characterized. Complex geometries of these structures adjusted in terms of desired frequency response were homogenized using numerical calculations carried out by FEM. Resistance and inductance of the cells’ electrical circuit were estimated. Frequency response curves of investigated elements and equivalent homogeneous materials were compared. On the basis of the presented results, conclusions and restrictions on the homogenization of the electrical properties of such elements were formulated.

PL

W artykule scharakteryzowano metodę ujednorodnienia właściwości elektrycznych, powtarzalnych komórkowych struktur przewodzących, tworzących periodyczne warstwy materiałów laminarnych. Złożone geometrie struktur, dobierane pod względem zadanych odpowiedzi częstotliwościowych, poddano homogenizacji przy zastosowaniu obliczeń przeprowadzonych za pomocą metody elementów skończonych. Oszacowano zastępcze rezystancje i indukcyjności komórek. Porównano ich charakterystyki amplitudowe z odpowiadającymi im materiałami jednorodnymi. Na podstawie rezultatów sformułowano wnioski i ograniczenia w homogenizacji właściwości elektrycznych tego rodzaju elementów.

Słowa kluczowe

EN

laminar periodic materials; finite elements method; properties homogenization

PL

materiały laminarne periodyczne; metoda elementów skończonych; ujednorodnienie właściwości

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 1-2
• Strony: 37--47
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Steckiewicz A.

• Bialystok University of Technology, Faculty of Electrical Engineering, Wiejska 45A 1, 5-351 Białystok

autor

Butryło B.

• Bialystok University of Technology, Faculty of Electrical Engineering, Wiejska 45A, 15-351 Białystok

Bibliografia

• 1. Abegaonkar M., Kurra L., Koul S.K.: Printed resonant periodic structures and their applications. CRC Press, Boca Raton, 2016.
• 2. Aebischer H.A., Aebischer B.: Improved formulae for the inductance of straight wires. „Advanced Electromagnetics”, 2014, t. 3, nr 1, s. 31-43.
• 3. Butryło B., Steckiewicz A.: Ocena termicznych właściwości dynamicznych materiałów warstwowych ze strukturą periodyczną. „Przegląd Elektrotechniczny”, 2017, R.93, nr 3, s. 162-166.
• 4. Butryło B., Steckiewicz A.: Wielokryterialna metoda doboru struktury przewodzącego materiału periodycznego ze względu na zjawiska elektromagnetyczne. XL Konferencja z Podstaw Elektrotechniki i Teorii Obwodów: SPETO 2017. Gliwice-Ustroń, 17-20.05.2017 r., s. 9-10.
• 5. Castro H.F., et al.: All-inkjet-printed low-pass filters with adjustable cut-off frequency consisting of resistors, inductors and transistors for sensor applications. „Organic Electronics”, 2016, nr 38, s. 205-212.
• 6. Do T.H., et al.: Design, fabrication and characterization of a perfect absorber using simple cut-wire metamaterials. “Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology”, 2012, nr 3, s. 1-5.
• 7. Ho S.L., Yang S.: An artificial bee colony algorithm for inverse problems. „Int. Journal of Applied Electromag. and Mechanics”, 2009, nr 31, s. 181-192.
• 8. Hoer C., Love C.: Exact inductance equations for rectangular conductors with applications to more complicated geometries. „Journal of Research of the National Bureau of Standards”, 1965, t. 69C, nr 2, s. 127-137.
• 9. Moore R.: Electromagnetic composites handbook. McGraw-Hill Education, 2016.
• 10. Pal R.: Electromagnetic, mechanical, and transport properties of composite materials. CRC Press, Boca Raton, 2015.