Implementação do método FDTD paralelizado em geometrias cilíndricas com o uso da excitação radial

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Castro, Jean César Fagundes
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais / Universidade Federal de São João del-Rei; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica; Brasil; CEFET-MG / UFSJ
• Palavras-chave em Português: Método dos elementos finitos; Circuitos elétricos; Ondas eletromagnéticas
• Link de acesso: https://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/356

Visando a implementação da paralelização, elaborou-se um código de FDTD em linguagem C++ utilizando a API OpenMP. O código elaborado, além de implementar a paralelização, possui uma estrutura que permite a fácil inserção de geometrias complexas, diferentes tipos de excitação, cálculo durante e após as iterações temporais e mudança do tipo de fronteira absorvente sem alterar as que já estão implementadas. Isso se deve à utilização dos conceitos de herança, polimorfismo e encapsulamento da orientação à objeto. Com o programa desenvolvido, consegue-se realizar diversas análises sem a necessidade de recompilar o código, alterando-se apenas os dados de entrada. Com essa ferramenta, foi feita a análise de geometrias complexas e avaliação e implementação de uma excitação proposta: a excitação radial. A excitação radial possui a característica de inserir, já no plano de excitação, uma onda TEM. Utilizando essa excitação, extingue-se os modos espúrios na simulação, há a rápida conformação da onda na simulação e redução do espaço de simulação. Para comprovação da excitação e a versatilidade do código, implementou-se diferentes formas de cálculo de potencial e corrente elétricos. A partir dessas formas de cálculo foram realizadas comparações entre diferentes caminhos para cálculo do potencial e corrente elétricos, apresentando-se diversos resultados e a devida comparação entres as formas de cálculos.