Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Overview of adaptive and low-rank approximation algorithms for modeling influence of electromagnetic waves generated by cellphone antenna on human head

Głut Barbara, Paszyński Maciej

Computer Science

|

2021

|

T. 22 (4)

433--461

EN

This paper presents an overview of formulations and algorithms that are dedicated to modeling the influence of electromagnetic waves on the human head. We start from h adaptive approximation of a three-dimensional MRI scan of the human head. Next, we solve the time-harmonic Maxwell equations with a 1.8 GHz cellphone antenna. We compute the specific absorption rate used as the heat source for the Pennes bioheat equation modeling the heat generated by EM waves inside the head. We propose an adaptive algorithm mixed with time-stepping iterations where we simultaneously refine the computational mesh, solve the Maxwell and Pennes equations, and iterate the time steps. We employ the sparse Gaussian elimination algorithm with the low-rank compres-sion of the off-diagonal matrix blocks for the factorization of the matrices. We conclude with the statement that 15 minutes of talking with a 1.8 GHz antenna with one watt of power results in increased brain tissue temperatures (up to 38.4◦C).

2

Modelowanie procesu spawania z wykorzystaniem programu adaptacyjnej metody elementów skończonych ModFEM

Siwek A., Banaś K., Rońda J., Chłoń K., Cybułka P., Michalik K., Płaszewski P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 4

248--253

PL

W pracy modelowano proces spawania TIG wykorzystując gaussowskie źródło ciepła. Obliczenia przeprowadzono wykorzystując własne oprogramowanie Mod_FEM_met, będące usługą infrastruktury PL-Grid+, przeznaczone między innymi do modelowania procesu spawania za pomocą metody elementów skończonych. Program posiada strukturę modularną, w której wykorzystano moduły do rozwiązywania równań Naviera-Stokesa i transportu ciepła wraz z nadrzędnym modułem sprzęgającym użytym do modelowania spawania. Aby zwiększyć szybkość i dokładność obliczeń, w miejscach o dużym błędzie aproksymacji wykorzystano adaptacyjną siatkę. Obliczenia wykonano dla płytki wykonanej ze stali HS6-5-2. W obliczeniach uwzględniono zależność własności stali HS6-5-2 od temperatury oraz zjawiska termiczne na brzegach i wewnątrz obszaru jeziorka spawalniczego. Wynikiem obliczeń są wymiary i kształt jeziorka spawalniczego, pola prędkości i temperatury. Wyniki obliczeń wskazują, że parametrem optymalizującym dopasowanie wyników obliczeń do danych eksperymentalnych może być sprawność źródła ciepła.

EN

The study presents modeling of the TIG welding process using a Gaussian heat source. The calculations were performed using our in-house software Mod_FEM_met, designed for modeling, among others, welding processes using finite element method and employed as a service of PL-Grid+ infrastructure. The program has a modular structure, with the modules for solving the Navier-Stokes and heat transport equations together with a coupling super-module used in welding simulations. To increase computing speed and accuracy in areas with large error of approximation, adaptive meshes were used. Calculations were performed for plate made of HS6-5-2 steel. In the calculations the temperature dependent properties of HS6-5-2 steel, as well as thermal phenomena at the edges and inside the weld pool were taken into consideration. The results of the calculations include the dimensions and shape of the weld pool, as well the velocity and temperature fields. The results indicate how the efficiency of heat source can be used as a parameter to optimize the fitting of calculations to the experimental data.

3

Preparation of control space for remeshing polygonal surfaces

Jurczyk T., Głut B.

Computer Science

|

2013

|

Vol. 14 (4)

547--561

EN

The subject of the article concerns the issues of remeshing, transforming a polygonal mesh into a triangular mesh adapted to its surface. From the initial polygonal mesh, the curvature of surface and boundary is retrieved and used to calculate a metric tensor varying in three-dimensional space. In the proposed approach, the curvature is computed using local approximation of surfaces and curves on the basis of vertices of the polygonal mesh. An essential part of the presented remeshing procedure is a creation of a control space structure based on the retrieved discrete data. The subsequent process of remeshing is then supervised by the contents of this auxiliary structure. The article presents various aspects related to the procedure of initialization, creation, and adjustment of the control space structure.

4

Modeling of Inconel 625 TIG welding process

Siwek A., Rońda J., Banaś K., Cybulka P., Michalik K., Płaszewski P.

Computer Methods in Materials Science

|

2013

|

Vol. 13, No. 1

181--187

EN

Inconel 625 alloy is widely used in the aerospace industry because of its high strength, especially at high temperatures, corrosion resistance and excellent weldability. The study presents modeling of the TIG welding process using a Gaussian heat source. The calculations were performed using our in-house software Mod_FEM_met, designed for modeling, among others, welding processes using finite element method and employed as a service of PL-Grid+ infrastructure. The program has a modular structure, with the modules for solving the Navier-Stokes and heat transport equations together with a coupling super-module used in welding simulations. To increase computing speed and accuracy in areas with large error of approximation, adaptive meshes were used. Calculations were performed for plate made of Inconel 625. In the calculations the temperature dependent properties of Inconel 625 alloy, as well as thermal phenomena at the edges and inside the weld pool were taken into consideration. The results of the calculations include the dimensions and shape of the weld pool, as well the velocity and temperature fields. The results indicate how the efficiency of heat source can be used as a parameter to optimize the fitting of calculations to the experimental data.

PL

Stop typu Inconel 625 jest szeroko stosowany w przemyśle lotniczym i kosmicznym ze względu na swoją wysoką wytrzymałość szczególnie w wysokich temperaturach, odporność na korozję i doskonałą spawalność. W pracy modelowano proces spawania TIG wykorzystując gaussowskie źródło ciepła. Obliczenia przeprowadzono wykorzystując własne oprogramowanie Mod_FEM_met, będące usługą infrastruktury PLGrid+, przeznaczone między innymi do modelowania procesu spawania za pomocą metody elementów skończonych. Program posiada strukturę modularną, w której wykorzystano moduły do rozwiązywania równań Naviera-Stokesa i transportu ciepła wraz z nadrzędnym modułem sprzęgającym użytym do modelowania spawania. Aby zwiększyć szybkość i dokładność obliczeń, w miejscach o dużym błędzie aproksymacji wykorzystano adaptacyjną siatkę. Obliczenia wykonano dla płytki wykonanej ze stopu Inconel 625. W obliczeniach uwzględniono zależność własności stopu Inconel 625 od temperatury oraz zjawiska termiczne na brzegach i wewnątrz obszaru jeziorka spawalniczego. Wynikiem obliczeń są wymiary i kształt jeziorka spawalniczego, pola prędkości i temperatury. Wyniki obliczeń wskazują, że parametrem optymalizującym dopasowanie wyników obliczeń do danych eksperymentalnych może być sprawność źródła ciepła.

5

The efficiency of the application of the heap lists to the algorithm of mesh generation

Kucwaj J.

Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences

|

2010

|

Vol. 17, no. 2-3-4

137-145

EN

The paper presents an analysis of the efficiency of the application of heap lists data structures to the 2D triangular mesh generation algorithms. Such efficiency is especially important for the frontal methods for which the size of the generated mesh is controlled by a prescribed function in the considered domain. In the presented approach two advancing front procedures are presented: first for points insertion and the second for the Delaunay triangulation. If the heap lists are applied to the minimal size of frontal segment selection, a better quality mesh is obtained.

6

MESH adaptation in 3D numerical modeling of heat conductivity

Sczygiol N., Wawszczak A.

Computer Methods in Materials Science

|

2009

|

Vol. 9, No. 2

178-182

EN

Heuristic algorithms are used in almost every area of science, including technology, medicine and economics. People engaged in some particular problem often don't have enough knowledge to implement for example a genetic algorithm. In this paper we present a library of heuristic algorithms' templates, which was designed in response to this problem. This library, called MetaHLib, was designed to enable more people to use heuristic algorithms. There is no necessity to know how they work in detail. This article describes fundamental features of the library, components that belong to MetaHLib and a way of using them. Possibilities of using elements of the library in conjuction with external applications were taken into account. Library usage was presented on the example of optimization of inputparameters for mesh generator. The mesh generator using elements which are Kalvin's tetradekahedrons was applied for this purpose. This problem was solved by using evolutionary algorithm's template and additional components which belongs to the library discussed in this paper. this optization enabled us to decrease number of irregular boundary elements.

PL

Numeryczne modelowanie zagadnienia przewodzenia ciepła w przestrzeni trójwymiarowej jest złożonym i czasochłonnym zadaniem. Adaptacja siatki stanowi jedną z technik pozwalających skrócić czas symulacji numerycznych w odniesieniu do obliczeń z zastosowaniem gęstej siatki i poprawia ich dokładność poprzez proces adaptacji zależny od rozpatrywanego zagadnienia i warunków brzegowych. W pracy zawarto szacowanie błędu dyskretyzacji siatki, na podstawie którego zbadano wpływ procesu adaptacji na modelowane zagadnienie przewodzenia ciepła. Badania eksperymentalne pokazują, że zastosowanie adaptacji siatki prowadzi do uzyskania dokładniejszych wyników.