Fast Time-Domain Analysis of Darwin Model of Maxwell’s Equations Using Arnoldi-Based Model Order Reduction
Fast Time-Domain Analysis of Darwin Model of Maxwell’s Equations Using Arnoldi-Based Model Order Reduction
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使用基于 Arnoldi 的模型降阶对麦克斯韦方程组的达尔文模型进行快速时域分析
DOI：
10.1109/tmag.2022.3163569
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发表时间：
2022
影响因子：
2.1
通讯作者：
H. Igarashi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
S. Hiruma;H. Igarashi
考虑电感-电容-电阻效应的准静态近似被称为麦克斯韦方程的达尔文模型。然而，数值分析的达尔文模型是计算昂贵的大型病态方程。在这篇文章中，我们提出了一种新的模型降阶技术的麦克斯韦方程组的达尔文模型，以大大减少计算成本。该方法通过求解四个对称的非规范方程来获得基向量，避免了求解非对称方程。通过同馀变换得到降阶模型，并采用时间差分法进行时域分析。我们观察到，对称ROM上级非对称ROM，在时域分析的准确性和稳定性方面。
The quasi-static approximation that considers inductive–capacitive–resistive effects is referred to as the Darwin model of Maxwell’s equation. However, numerical analysis of the Darwin model is computationally expensive on account of large ill-conditioned equations. In this article, we proposed a new model order reduction technique for the Darwin model of Maxwell’s equations to drastically reduce the computational cost. In this method, four symmetric non-gauged equations were solved to obtain the basis vectors and avoid solving the non-symmetric equations. The reduced-order model (ROM) was obtained through congruent transformation, and time-domain analysis was performed using the time-difference method. We observed that the symmetric ROM was superior to the asymmetric ROM, in terms of accuracy and stability of the time-domain analysis.
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