A Stochastic FDTD Algorithm for Uncertainty Quantification of Electromagnetic-Thermal Simulation

时域有限差分法 解算器 蒙特卡罗方法 计算机科学 电磁场 热的 算法 不确定度量化 电磁兼容性 联轴节(管道) 随机模拟 数学优化 电子工程 数学 工程类 机械工程 物理 机器学习 量子力学 统计 气象学
作者
Kaikun Niu,Zi‐Jing Xiao,Guoda Xie,Xingang Ren,Yingsong Li,Zhixiang Huang,Xianliang Wu,Atef Z. Elsherbeni
出处
期刊:IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques [IEEE Microwave Theory and Techniques Society]
卷期号:72 (7): 3935-3946 被引量:2
标识
DOI:10.1109/tmtt.2023.3342630
摘要

This article introduces a computational approach that utilizes the stochastic finite-difference time-domain (S-FDTD) method to solve problems involving both electromagnetic and thermal fields with uncertainty parameters. This stochastic solver not only considers electrical parameters such as permittivity and permeability as random variables, but also takes into account thermal parameters such as specific heat capacity and thermal conductivity. In addition, two different simulation strategies were proposed for the specific implementation of electromagnetic-thermal coupling. As a result, the proposed algorithm achieves statistical estimation of uncertainty in the multiphysical co-simulation of electromagnetic fields and thermal fields. This article presents the procedure and intricacies of formula derivation for the proposed method. Furthermore, the precision and feasibility of the proposed method are verified through simulations of layered tissue models with reference to Monte Carlo results. The simulation of a complex human head model demonstrates that the proposed method is capable of handling complex objects and meeting practical application requirements. This method has wide applications in biomedical applications and electromagnetic protection and provides theoretical and technical support for statistical estimation in these areas.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
坦率的世立完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
Haoru_Lu应助卜芥采纳,获得10
2秒前
小二郎应助Milesma采纳,获得10
2秒前
Cathy完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
Alline发布了新的文献求助10
3秒前
无题发布了新的文献求助20
5秒前
伤心的牛肋条完成签到,获得积分10
5秒前
玉堂堂发布了新的文献求助10
5秒前
顾矜应助七月采纳,获得10
6秒前
小巧的蛋挞完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
zho应助王童采纳,获得10
7秒前
7秒前
狂野书桃完成签到,获得积分10
8秒前
充电宝应助沉默秋寒采纳,获得10
10秒前
LL发布了新的文献求助10
10秒前
随风完成签到 ,获得积分10
10秒前
云山枫叶发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
银河便车完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
15秒前
不喜欢孜然完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
yanyu应助Milesma采纳,获得10
17秒前
17秒前
17秒前
甜美的夏蓉完成签到,获得积分10
18秒前
guan发布了新的文献求助10
18秒前
飘逸蘑菇发布了新的文献求助20
18秒前
18秒前
温暖砖头发布了新的文献求助10
19秒前
Owen应助鲤角兽采纳,获得10
19秒前
20秒前
碧蓝的紊发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
21秒前
21秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7287191
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8907136
关于积分的说明 18850189
捐赠科研通 6956217
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208523
关于科研通互助平台的介绍 2378495
邀请新用户注册赠送积分活动 2184225