Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Analysis of the influence of the complex structure of clay hollow bricks on the values of electric field intensity by using the FDTD method

100%

Choroszucho A.

Archives of Electrical Engineering

|

2016

|

tom Vol. 65, nr 4

745--759

EN

The study presents the analysis of the effects occurring at the propagation of electromagnetic waves within an area containing non-ideal, non-homogenous and absorbing dielectric. The analysed models are connected with housing constructions and include single and double-layered walls made of clay hollow bricks. The influence of the size of holes, the contained clay mass percentage and conductivity of brick on the distribution of electric field is presented. Double-layered wall causes more heterogeneity in distribution of electric field and numerous maxima and minima to compare with singlelayered construction. The presented results refer to the electromagnetic field generated by a wireless communication system (Wi-Fi), operating within the standard frequencies (2.4 GHz and 5 GHz). A FDTD method was used to the analysis of electric field distribution. Also in this paper all formulations of difference method (FDTD) is presented. The possibilities of modifying the described method are indicated too. The obtained values of electric field intensity allow to determining the attenuation coefficient for different variants of the walls. Detailed analysis of influence of different types of building construction will make it possible to better understand the wave phenomena and counteract local fading at planning of wireless networks systems.

2

Wpływ rozmiaru siatki różnicowej stosowanej przy analizie rozkładu pola elektromagnetycznego na poprawność wyników uzyskanych metodą numeryczną FDTD

72%

Choroszucho A. , Butryło B.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

tom R. 92, nr 4

197--201

PL

Celem publikacji jest szczegółowa analiza zależności pomiędzy przyjętym rozmiarem komórki Yee stosowanym w metodach różnicowych (np. FDTD, FDFD) a wiarygodną wartością rozwiązania uzyskanego metodą numeryczną. Ważnym kryterium wskazanych metod jest stworzenie dyskretnego modelu siatkowego badanego modelu, złożonego z komórek elementarnych i obliczenie rozkładów pola przy założeniu liniowej aproksymacji zmian. Na przykładzie obszaru zawierającego ścianę wykonaną z nieidealnego dielektryka (beton zwykły) porównano wartości natężenia pola elektrycznego wyznaczone metodą różnic skończonych w dziedzinie czasu (FDTD) z wynikami otrzymanymi przy użyciu zależności analitycznych. W analizie uwzględniono także wpływ grubości ściany oraz zmienność parametrów elektrycznych opisujących beton (tj. konduktywność oraz przenikalność elektryczna). Analiza dotyczyła jednej z powszechnie stosowanych częstotliwości w lokalnych sieciach bezprzewodowych WiFi (f = 2,4 GHz). Otrzymane wyniki analizy pozwalają na obserwację wielkości błędu przy jednoczesnym zwiększaniu siatki różnicowej. Dodatkowo przedstawiono wartości natężenia pola elektrycznego dla rozpatrywanych konstrukcji zawierających ścianę wykonaną z betonu przy zmiennych wartościach elektrycznych.

EN

The aim of this publication is a detailed analysis of the relationship between the adopted size Yee cell used in the differential methods (eg. FDTD, FDFD) and reliable value of solutions obtained by numerical method. An important criterion chosen method is to create a discrete mesh model of the analysed model composed of individual cells and calculation of the field distribution, assuming a linear approximation of changes. As example, the area comprising a wall made of non-ideal dielectric (concrete) compared to the intensity of the electric field as determined by the finitedifference time-domain method (FDTD) with results obtained using according to analytical method. Also was analyzed the impact of the wall thickness and the variability of electrical parameters describing concrete (conductivity and electrical permittivity). The presented analysis was connected with one of standard frequencies generated by a wireless communication system (f = 2.4 GHz). The obtained results of the analysis allow for observation error rate while increasing the mesh differential.

3

Numeryczna analiza wpływu kąta padania fali płaskiej na wartości natężenia pola elektrycznego w układach ze złożoną konstrukcją ściany

72%

Choroszucho A. , Butryło B.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

tom R. 90, nr 12

21--24

PL

Celem publikacji jest analiza wpływu kąta padania fali płaskiej na wartości natężenia pola elektrycznego. Przedmiotem analizy był odosobniony układ zawierający ścianę wykonaną z cegieł. Rozpatrzono trzy powszechnie stosowane rodzaje cegieł: pełną i dwa typy cegieł klinkierowych (z drążeniami). Dokonana analiza uwzględniała także różne wartości konduktywności materiału ceramicznego. Zaprezentowany został rozkład natężenia pola elektrycznego generowanego przez system komunikacji bezprzewodowej pracujący przy standardowej częstotliwości (f = 2,4 GHz). Zastosowano numeryczną metodę różnic skończonych w dziedzinie czasu (FDTD). Omówiono wpływ ilości drążeń na rozkład pola w obszarze za ścianą. Uzyskane wyniki mogą być przydatne przy szacowaniu wartości współczynnika tłumienia dla materiałów niejednorodnych.

EN

The aim of this article is the analysis of the influence of the incidence angle of the plane wave on the values of the electric field intensity. The object of the analysis was separated system contained the wall made of typical bricks. It was taken into account in common using three kinds of bricks: fully brick model and two types of clinker bricks (with hollowing). Also the different values of the conductivity of ceramic material were analysed. It was presented the electric field intensity generated by a wireless communication system operating at the standard frequency (f = 2.4 GHz). The finite-difference time-domain method (FDTD) was used. The influence of number of the hollowing inside the bricks on the maximum values of the electric field intensity was discussed. The obtained results allow for the estimation of the value of attenuation coefficient.

4

Analiza wpływu średnicy zbrojenia, rozstawu pomiędzy prętami oraz parametrów elektrycznych betonu na wartości natężenia pola elektrycznego

72%

Choroszucho A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

tom R. 90, nr 2

156--160

PL

Celem publikacji jest szczegółowa analiza wpływu średnicy zbrojenia, ilości rzędów oraz rozstawu pomiędzy prętami na wartości natężenia pola elektrycznego. Przedmiotem badań był model zawierający ścianę nośną wykonaną z betonu (absorbujący dielektryk) wraz ze zbrojeniem (przewodnik). Analizowano cztery, powszechnie stosowane w budownictwie układy zbrojenia. Dodatkowo dyskusji poddano wpływ parametrów elektrycznych (przenikalność elektryczna, konduktywność) na wartości natężenia pola obliczone dla niejednorodnych, złożonych struktur materiałowych. Zaprezentowany został rozkład pola generowanego przez system komunikacji bezprzewodowej (WiFi) pracujący przy częstotliwości f=2,4 GHz. W celu określenia błędu obliczeń, wyniki uzyskane dla jednorodnej struktury przy zastosowaniu numerycznej metody FDTD porównano z rozwiązaniem analitycznym.

EN

The aim of this article is the detailed analysis of the diameter of reinforcement, number of rows and spacing between bars on the values of the electric field intensity. The object of the analysis was a model containing the load-bearing wall made of concrete (absorbing dielectric) and reinforcement (conductor). It were analyzed four, typical systems of concrete reinforcement used in building engineering. Additional, the influence of electric parameters of concrete (electrical permittivity and conductivity) on values of the electric field intensity received for heterogeneous structures of material was discussed. The presented situation is one of the distribution of field generated by a wireless communication system (WiFi) operating by the frequencies f=2.4 GHz. Due to circumscribe the error of the calculate, results which were received for the homogeneous structure by application of the numerical method FDTD were compared with analytical solution.

5

Estimation of the influence of the plane wave angle on the values of the electric field intensity in structures with a wall made of solid bricks and hollow bricks

72%

Choroszucho A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

tom R. 99, nr 2

156--160

EN

The aim of the article is to analyse the influence of the wall positioning in relation to the incidence of a plane wave on the values of the electric field intensity. The subject of the analysis was an isolated system with a brick wall. Two commonly used types of bricks were considered: solid brick as a homogeneous material and hollow brick (clinker) considered as a heterogeneous material. The performed analysis also took into account various values of the electrical parameters of the ceramic material (permittivity and conductivity), which are used in the calculations. The distribution of the electric field strength generated by a wireless communication system operating at a frequency of 5 GHz is presented. The numerical finite difference time domain (FDTD) method was used. The influence of the drilling on the field intensity values in the area behind the wall is discussed. The obtained results may be useful when estimating the value of the damping coefficient for non-homogeneous materials, taking into account the angle of incidence of the plane wave.

PL

Celem artykułu jest analiza wpływu ustawienia ściany względem kąta padania fali płaskiej na wartości natężenia pola elektrycznego. Przedmiotem analizy był odosobniony układ zawierający ścianę wykonaną z cegieł. Rozpatrzono dwa powszechnie stosowane rodzaje cegieł: cegłę pełną, jako materiał jednorodny oraz cegłę z drążeniami (klinkierową) rozpatrywaną jako materiał niejednorodny. Dokonana analiza uwzględniała także różne wartości parametrów elektrycznych materiału ceramicznego (przenikalności elektrycznej i konduktywności), które są stosowane w obliczeniach. Zaprezentowany został rozkład natężenia pola elektrycznego generowanego przez system komunikacji bezprzewodowej pracujący przy częstotliwości 5 GHz. Zastosowano numeryczną metodę różnic skończonych w dziedzinie czasu (FDTD). Omówiono wpływ drążeń na wartości natężenia pola w obszarze za ścianą. Uzyskane wyniki mogą być przydatne przy szacowaniu wartości współczynnika tłumienia dla materiałów niejednorodnych przy uwzględnieniu kąta padania fali płaskiej.

6

Adaptacyjne metody konstrukcji siatki różnicowej przy wyznaczaniu pola elektromagnetycznego w układach rozległych

72%

Butryło B. , Choroszucho A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

tom R. 92, nr 2

197--201

PL

Celem publikacji jest przedstawienie wybranych elementów opracowanego algorytmu metody różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości (FDFD). Zaletą algorytmu jest możliwość dopasowania siatki różnicowej do analizowanego modelu. W publikacji zaprezentowano rozwiązanie z wykorzystaniem siatki adaptacyjnej z wprowadzeniem do algorytmu wirtualnego węzła. Porównano wyniki dla siatki gęstej (typowej w metodach: FDTD i FDFD) oraz dwóch wariantów siatek adaptowanych. Odpowiedni dobór siatki pozwala na znaczne zmniejszenie liczby stopni swobody przy jednoczesnym zachowaniu poprawności wyników. Opracowana metoda FDFD umożliwia analizę układów większej skali. Przedmiotem analizy zaproponowanych wariantów siatek różnicowych był obszar zawierający przykładową konstrukcję budowlaną. Jako przykład rozpatrzono efekty propagacji fali wokół słupa budynku o częstotliwości 2,4 GHz, generowanej przez system komunikacji bezprzewodowej.

EN

The aim of this article is the presentation of selected elements developed algorithm the finite difference frequency domain method (FDFD). The advantage of the described algorithm is the ability to match the mesh differential to the analyzed model. The paper presents a solution using an adaptive grid, and also allows to creation of a virtual node. They were compared to the results for dense mesh (typical in using methods: FDTD and FDFD) and two variants adaptive grids. Proper selection grid will considerably reduce the number of degrees of freedom while maintaining the accuracy of the results. The developed FDFD method allows to the analysis of larger-scale models. The analysis of the proposed options differential grids was an example of an area containing the building structure. As an example, was examined the effects of wave propagation around a column building with a frequency at 2.4 GHz, generated by wireless communication system.

7

The numerical analysis of the influence conductivity of linker bricks and the size of their hollows on the distribution of the electromagnetic field

72%

Choroszucho A. , Butryło B.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

tom R. 88, nr 11a

351-357

EN

The aim of this article is to present the analysis of the effects connected with the propagation of electromagnetic waves within an area containing non-ideal, non-homogenous and absorbing dielectric. The presented situation is one of the distribution of electromagnetic field generated by a wireless communication system operating within the standard frequency (f=2.4GHz). The analysis included single and double layered walls used in housing construction, built from hollow clay bricks with different amounts of holes. The results were then compared with identical versions of walls built from solid brick. The influence of the size of holes, the contained clay mass percentage and its conductivity on the distribution of electromagnetic field was discussed.

PL

Celem publikacji jest przedstawienie analizy zjawisk związanych z propagacją fal elektromagnetycznych w obszarze zawierającym ścianę złożoną z nieidealnego, niejednorodnego, absorbującego dielektryka. Zaprezentowany został rozkład pola elektromagnetycznego generowanego przez system komunikacji bezprzewodowej pracujący przy standardowej częstotliwości (f=2,4 GHz). Analiza dotyczyła stosowanych w budownictwie jednorodzinnym ścian jedno oraz dwuwarstwowych wykonanych z cegieł klinkierowych z różną ilością drążeń. Wyniki porównano z analogicznymi wariantami ścian złożonych z pełnych cegieł. Omówiono wpływ rozmiaru drążeń, procentowej zawartości masy ceramicznej oraz jej przewodności na rozkład pola elektromagnetycznego.

8

Analysis of the influence of the conductivity of bricks, type of bricks and size of the hollows on the values of the electric field intensity

72%

Choroszucho A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

tom R. 98, nr 9

21--25

EN

The aim of the publication is to analyse the influence of brick walls used in single-family housing on the values of the electric field intensity. Three types of bricks from which the wall was made were considered (solid brick, brick with 18 hollows and brick with 30 hollows). The analysis also took into account the impact of the size of the hollows on the field values and the variability of the conductivity of the brick. The results were compared for the arrangement with an asymmetric arrangement of bricks with a symmetrical arrangement, which may correspond to walls made of hollow bricks. The analysis concerned the frequency used in wireless communication (Wi-Fi), i.e. f=2.4 GHz. The influence of the size of the structural clay tile and the conductivity of bricks on the electric field values is discussed. A method based on Maxwell's equations (Finite Difference Time Domain Method), was used for the analysis.

PL

Celem publikacji jest analiza wpływu stosowanych w budownictwie jednorodzinnym ścian wykonanych z cegieł na wartości natężenia pola elektrycznego. Rozpatrywano trzy rodzaje cegieł, z których została wykonana ściana (cegła pełna, cegła z 18 drążeniami i cegła z 30 drążeniami). W analizie uwzględniono także wpływ rozmiaru drążenia na wartości pola oraz zmienność konduktywności cegły. Porównano wyniki dla układu z asymetrycznym rozłożeniem cegieł z układem symetrycznym, który może odpowiadać ścianom zbudowanym z pustaków. Analiza dotyczyła częstotliwości stosowanej w komunikacji bezprzewodowe (Wi-Fi), tj. f=2,4 GHz. Omówiono wpływ rozmiaru drążeń i konduktywności cegły na wartości pola elektrycznego. Do analizy zastosowano metodę opartą na równaniach Maxwella, czyli metodę różnic skończonych w dziedzinie czasu.

9

Analysis of the influence of electrical parameters of concrete and reinforcement inside concrete walls on the values of the electric field intensity

58%

Choroszucho A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

tom R. 98, nr 8

111--117

EN

The aim of the article is to analyze the influence of the variability of the electrical parameters of non-ideal and absorbing dielectric (usual concrete) on the values of the electric field intensity. A detailed analysis was also made of the influence of the reinforcement diameter, the number of rows and the spacing between the bars on the values of the electric field intensity. The subject of the research was a model containing a loadbearing wall made of concrete (absorbing dielectric) with reinforcement in the form of steel rods (conductor). Four reinforcement systems commonly used in construction were analyzed. Additionally, the discussion covered the influence of electrical parameters (electric permittivity, conductivity) on the field intensity values calculated for heterogeneous, complex material structures. The results of the field generated by the wireless communication system operating at the frequency f = 5 GHz are presented. The numerical finite difference time domain (FDTD) method was used. The influence of the values of electric permittivity and conductivity of concrete on the field intensity values was discussed in detail.

PL

Celem publikacji jest analiza wpływu zmienności wartości parametrów elektrycznych nieidealnego i absorbującego dielektryka (beton zwykły) na wartości natężenia pola elektrycznego. Również dokonano szczegółowej analizy wpływu średnicy zbrojenia, liczby rzędów oraz rozstawu pomiędzy prętami na wartości natężenia pola elektrycznego. Przedmiotem badań był model zawierający ścianę nośną wykonaną z betonu (absorbujący dielektryk) wraz ze zbrojeniem w postaci stalowych prętów (przewodnik). Analizowano cztery, powszechnie stosowane w budownictwie układy zbrojenia. Dodatkowo dyskusji poddano wpływ parametrów elektrycznych (przenikalność elektryczna, konduktywność) na wartości natężenia pola obliczone dla niejednorodnych, złożonych struktur materiałowych. Zaprezentowane zostały wyniki pola generowanego przez system komunikacji bezprzewodowej pracujący przy częstotliwości f=5 GHz. Zastosowano numeryczną metodę różnic skończonych w dziedzinie czasu (FDTD). Szczegółowo omówiono wpływ stosowanych w literaturze wartości przenikalności elektrycznych oraz konduktywności betonu na wartości natężenia pola.