Computation of non-linear magnetostatic problems using integral equation methods (IEM) in combination with the fast multipole method (FMM)

• Applicant: Professor Dr. Wolfgang M. Rucker
• Subject Area: Electronic Semiconductors, Components and Circuits, Integrated Systems, Sensor Technology, Theoretical Electrical Engineering
• Term: from 2001 to 2005
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5334372

Geeignete Verfahren zur Lösung elektromagnetischer Feldprobleme sind Integralgleichungsmethoden, bei denen lediglich die Oberflächen von homogenen, linearen Medien diskretisiert werden müssen. Inhomogene bzw. nicht-lineare Medien können durch eine entsprechende Volumendiskretisierung behandelt werden. Da der umgebende freie Raum, der exakt berücksichtigt wird, nicht diskretisiert werden muss, ergibt sich eine wesentliche Reduzierung der Anzahl an Unbekannten im Vergleich zu Verfahren, bei denen dies notwendig ist. Da das hierbei auftretende lineare Gleichungssystem eine voll besetzte Matrix besitzt, sind Integralgleichungsmethoden in diesem Fall bisher nur für kleine, stark vereinfachte Problemstellungen verwendet worden. In diesem Projekt wird eine Integralgleichungsmethode zur Lösung nicht-linearer magnetostatischer Feldprobleme unter Verwendung der schnellen Multipolmethode untersucht. Durch den Einsatz der schnellen Multipolmethode kann die vollbesetzte Matrix umgangen werden, was den Speicherbedarf und die Rechenzeit drastisch reduziert. Es soll schließlich gezeigt werden, dass selbst sehr große und sehr fein modellierte nicht-lineare magnetostatische Feldprobleme mit Integralgleichungsmethoden effizient gelöst werden können.

• DFG Programme: Research Grants