Local Time-Step TLM Unstructured Block Meshing for Electromagnetic and Bio-Thermal Applications
- Creators
- Ijjeh, Abdelrahman
- Ney, Michel
- Others:
- Laboratoire d'Electronique, Antennes et Télécommunications (LEAT) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
- Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique) ; Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
- Lab-STICC_IMTA_MOM_PIM ; Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC) ; École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique) ; Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique) ; Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
- Département Micro-Ondes (IMT Atlantique - MO) ; IMT Atlantique (IMT Atlantique) ; Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
Description
Many practical problems are of multiscale nature. This issue appears when relatively small regions inside the computational domain have a large impact on the overall behavior of the structure. This requires using small mesh size in these regions of interest for adequately representing their geometrical details. Using uniform fine grid everywhere is computationally very exhaustive. The use of irregular structured grids may lead to some memory cost reduction as compared to uniform fine mesh. However, it imposes a smaller time step and yields higher dispersion as cell aspect ratio deviates from unity. The alternate approach is to use block meshing which allows fine discretization in regions with fine details and larger mesh size in quasi homogenous regions. The main disadvantage of this technique is that a global time step corresponding to the Courant-Friedrichs-Lewy (CFL) limit in the smallest cells should be used to avoid long-term instability. In this paper, we present a time-domain transmission-line matrix (TLM) algorithm for interfacing block regions that allows the use of local time steps. Hence, cubic cells can be optimally used in all regions with substantial coarseness error reduction. Applied to both electromagnetic and heat transfer TLM models, simulation experiments are presented to show the behavior and performances of the algorithm.
Abstract
International audience
Additional details
- URL
- https://hal.science/hal-01725093
- URN
- urn:oai:HAL:hal-01725093v1
- Origin repository
- UNICA