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Eigenvalue Optimization with respect to Shape‐Variations in Electromagnetic Cavities

Herter, Christine ; Schöps, Sebastian ; Wollner, Winnifried (2023)
Eigenvalue Optimization with respect to Shape‐Variations in Electromagnetic Cavities.
In: PAMM - Proceedings in Applied Mathematics & Mechanics, 2022, 22 (1)
doi: 10.26083/tuprints-00023725
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

Kurzbeschreibung (Abstract)

The article considers the optimization of eigenvalues in electromagnetic cavities by means of shape variations. The field distribution and its frequency in a radio‐frequency cavity are governed by Maxwell's eigenvalue problem. To this end, we utilize a mixed formulation by Kikuchi (1987) and a mixed finite element discretization by means of Nédélec and Lagrange elements. The shape optimization is based on the method of mappings, where a Piola transformation is utilized to assert conformity of the mapped spaces. We derive the derivatives by the use of adjoint calculus for the constraining Maxwell eigenvalue problem. In two numerical examples, we demonstrate the functionality of this method.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2023
Autor(en): Herter, Christine ; Schöps, Sebastian ; Wollner, Winnifried
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Eigenvalue Optimization with respect to Shape‐Variations in Electromagnetic Cavities
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 2023
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 2022
Verlag: Wiley-VCH
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: PAMM - Proceedings in Applied Mathematics & Mechanics
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 22
(Heft-)Nummer: 1
Kollation: 6 Seiten
DOI: 10.26083/tuprints-00023725
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/23725
Zugehörige Links:
Herkunft: Zweitveröffentlichung DeepGreen
Kurzbeschreibung (Abstract):

The article considers the optimization of eigenvalues in electromagnetic cavities by means of shape variations. The field distribution and its frequency in a radio‐frequency cavity are governed by Maxwell's eigenvalue problem. To this end, we utilize a mixed formulation by Kikuchi (1987) and a mixed finite element discretization by means of Nédélec and Lagrange elements. The shape optimization is based on the method of mappings, where a Piola transformation is utilized to assert conformity of the mapped spaces. We derive the derivatives by the use of adjoint calculus for the constraining Maxwell eigenvalue problem. In two numerical examples, we demonstrate the functionality of this method.

Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-237254
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Teilchenbeschleunigung und Theorie Elektromagnetische Felder > Computational Electromagnetics
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Teilchenbeschleunigung und Theorie Elektromagnetische Felder
Hinterlegungsdatum: 28 Apr 2023 13:11
Letzte Änderung: 03 Mai 2023 09:43
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