Comptes Rendus
Sub-domain methods for collaborative electromagnetic computations
[Méthodes de sous domaines pour calculs électromagnétiques collaboratifs]
Comptes Rendus. Physique, Volume 7 (2006) no. 5, pp. 486-493.

Dans cet article nous présentons une méthode de sous domaines pour les calculs d'électromagnétisme, basée sur la méthode des équations intégrales. Cette méthode de résolution par sous domaines permet de répartir le calcul entre plusieurs organismes industriels dans le cadre d'études collaboratives. De plus le temps de calcul peut être réduit d'un ou plusieurs ordres de grandeur et particulièrement lors de la réalisation d'études paramétriques.

La précision et l'efficacité de ces techniques sont évaluées pour le calcul de la Surface Equivalente Radar de la maquette de conduit d'air CHANNEL équipée de deux étages d'un compresseur. Des résultats de calculs collaboratifs intégrant des sous domaines calculés par deux organismes sont comparés avec des résultats expérimentaux de SER obtenus sur la maquette CHANNEL. Les validations sont réalisées pour plusieurs positions angulaires de la roue mobile afin d'illustrer l'intérêt de la méthode pour mener efficacement des études paramétriques. Nous discutons également de la précision de deux schémas de calculs par sous domaines utilisant pour l'un des fonctions d'arêtes et pour l'autre des fonctions modales.

In this article, we describe a sub-domain method for electromagnetic computations based on boundary element method. The benefits of the sub-domain method are that the computation can be split between several companies for collaborative studies; also the computation time can be reduced by one or more orders of magnitude especially in the context of parametric studies.

The accuracy and efficiency of this technique is assessed by RCS computations on an aircraft air intake with duct and rotating engine mock-up called CHANNEL. Collaborative results, obtained by combining two sets of sub-domains computed by two companies, are compared with measurements on the CHANNEL mock-up. The comparisons are made for several angular positions of the engine to show the benefits of the method for parametric studies. We also discuss the accuracy of two formulations of the sub-domain connecting scheme using edge based or modal field expansion.

Publié le :
DOI : 10.1016/j.crhy.2006.03.005
Keywords: Radar cross-section, Antenna–platform interaction, Numerical methods, Integral equations
Mot clés : Surface équivalente radar, Interaction antenne–structure, Méthodes numériques, Équations intégrales
Paul Soudais 1 ; André Barka 2

1 Dassault Aviation, 78, quai Marcel-Dassault cedex 300, 92552 Saint-Cloud cedex, France
2 ONERA-DEMR, 2, avenue Édouard-Belin, BP4025, 31055 Toulouse cedex, France
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Paul Soudais; André Barka. Sub-domain methods for collaborative electromagnetic computations. Comptes Rendus. Physique, Volume 7 (2006) no. 5, pp. 486-493. doi : 10.1016/j.crhy.2006.03.005. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2006.03.005/

[1] O.C. Zienkiewicz; R.L. Taylor The Finite Element Method, vol. 1: Basic Formulation and Linear Problems, McGraw-Hill, New York, 1989

[2] T.-M. Wang; H. Ling Electromagnetic scattering from three-dimensional cavities via a connection scheme, IEEE Trans. on Antennas and Propagation, Volume 39 ( October 1991 ) no. 10, pp. 1505-1513

[3] J.-M. Jin Electromagnetic scattering from large, deep and arbitrarily shaped open cavities, Electromagnetics, Volume 18 ( January/February 1998 )

[4] J.-M. Jin; L. Liu; Z. Lou; C.S.T. Liang A fully high-order finite-element simulation of scattering by deep cavities, IEEE Trans. on Antennas and Propagation, Volume 51 ( September 2003 ) no. 9, pp. 2420-2429

[5] A. Barka; P. Soudais; D. Volpert Scattering from 3-D cavities with a plug and play numerical scheme combining IE, PDE, and modal techniques, IEEE Trans. on Antennas and Propagation, Volume 48 ( May 2000 ) no. 5, pp. 704-712

[6] V. Tirel, Modélisation multidomaine appliquée aux problèmes d'ondes sur avion, conférence lors de la remise du Prix Marcel Dassault, Grand Prix de l'Académie des Sciences, 2003

[7] J.-M. Cailleau, N. Barrière, Vers la maîtrise d'une technologie de réduction SER pour les moteurs d'avions de combat, Revue Scientifique et Technique de la Défense

[8] A. Barka, P. Caudrillier, Multidomain Electromagnetic Modelling for Installed Performance of Antennas on Aerostructures (IPAS), in: IEEE APS International Symposium, Proceedings, Washington DC, July 2005

[9] A. Barka, V. Gobin, P. Caudrillier, D. Clerc, Implementation of wire voltage gap basis functions in Multidomain Electromagnetic Modeling for Installed Performance of Antennas on Aerostructures (IPAS), in: IEEE URSI International Symposium, Proceedings, Washington DC, July 2005

[10] A.Tooth, Installed performance of antennas on aerostructures—first year report activity, FP6-2002-Aero-1-503611, Contract No. AST3-CT-2003-503611, November 2004

[11] P. Soudais; H. Stève; F. Dubois Scattering from several test-objects computed by 3-D hybrid IE/PDE methods, IEEE Trans. on Antennas and Propagation, Volume 47 ( April 1999 ) no. 4, pp. 646-653

[12] S.M. Rao; D.R. Wilton; A.W. Glisson Electromagnetic scattering by surfaces of any shape, IEEE Trans. on Antennas and Propagation, Volume 30 ( May 1982 ) no. 5, pp. 409-418

[13] A. Barka; A. Cosnuau; F.X. Roux Parallel organization of air intake electromagnetic mode computation on a distributed memory machine, La Recherche Aérospatiale, Volume 6 (1995), pp. 389-404

[14] A. Barka, P. Soudais, A hybrid method combining EFIE and modal expansion applied to RCS modulation of antennas and rotating fans, in: Proc. of ACES Symposium, March 2000

[15] P. Soudais; P. Leca; J. Simon; Th. Volpert Computation of the scattering from inhomogeneous objects with a discrete rotational symmetry and a non-symmetric part, IEEE Trans. on Antennas and Propagation, Volume 50 ( February 2002 ) no. 2, pp. 168-174

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