Bundschuh, Jonas ; D’Angelo, Laura A. M. ; De Gersem, Herbert (2024)
Quasi-3-D spectral wavelet method for a thermal quench simulation.
In: Journal of Mathematics in Industry, 2021, 11 (1)
doi: 10.26083/tuprints-00023619
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion
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Kurzbeschreibung (Abstract)
The finite element method is widely used in simulations of various fields. However, when considering domains whose extent differs strongly in different spatial directions a finite element simulation becomes computationally very expensive due to the large number of degrees of freedom. An example of such a domain are the cables inside of the magnets of particle accelerators. For translationally invariant domains, this work proposes a quasi-3-D method. Thereby, a 2-D finite element method with a nodal basis in the cross-section is combined with a spectral method with a wavelet basis in the longitudinal direction. Furthermore, a spectral method with a wavelet basis and an adaptive and time-dependent resolution is presented. All methods are verified. As an example the hot-spot propagation due to a quench in Rutherford cables is simulated successfully.
| Typ des Eintrags: | Artikel |
|---|---|
| Erschienen: | 2024 |
| Autor(en): | Bundschuh, Jonas ; D’Angelo, Laura A. M. ; De Gersem, Herbert |
| Art des Eintrags: | Zweitveröffentlichung |
| Titel: | Quasi-3-D spectral wavelet method for a thermal quench simulation |
| Sprache: | Englisch |
| Publikationsjahr: | 8 April 2024 |
| Ort: | Darmstadt |
| Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: | 11 Oktober 2021 |
| Ort der Erstveröffentlichung: | Berlin ; Heidelberg |
| Verlag: | SpringerOpen |
| Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: | Journal of Mathematics in Industry |
| Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: | 11 |
| (Heft-)Nummer: | 1 |
| Kollation: | 19 Seiten |
| DOI: | 10.26083/tuprints-00023619 |
| URL / URN: | https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/23619 |
| Zugehörige Links: | |
| Herkunft: | Zweitveröffentlichung DeepGreen |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | The finite element method is widely used in simulations of various fields. However, when considering domains whose extent differs strongly in different spatial directions a finite element simulation becomes computationally very expensive due to the large number of degrees of freedom. An example of such a domain are the cables inside of the magnets of particle accelerators. For translationally invariant domains, this work proposes a quasi-3-D method. Thereby, a 2-D finite element method with a nodal basis in the cross-section is combined with a spectral method with a wavelet basis in the longitudinal direction. Furthermore, a spectral method with a wavelet basis and an adaptive and time-dependent resolution is presented. All methods are verified. As an example the hot-spot propagation due to a quench in Rutherford cables is simulated successfully. |
| Freie Schlagworte: | Finite element methods, Hybrid discretizations, Spectral element methods, Wavelets, Quenches |
| ID-Nummer: | Artikel-ID: 17 |
| Status: | Verlagsversion |
| URN: | urn:nbn:de:tuda-tuprints-236195 |
| Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): | 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 510 Mathematik 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 621.3 Elektrotechnik, Elektronik |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Teilchenbeschleunigung und Theorie Elektromagnetische Felder Exzellenzinitiative Exzellenzinitiative > Graduiertenschulen Exzellenzinitiative > Graduiertenschulen > Graduate School of Computational Engineering (CE) |
| Hinterlegungsdatum: | 08 Apr 2024 12:28 |
| Letzte Änderung: | 11 Apr 2024 09:43 |
| PPN: | |
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Verfügbare Versionen dieses Eintrags
- Quasi-3-D spectral wavelet method for a thermal quench simulation. (deposited 08 Apr 2024 12:28) [Gegenwärtig angezeigt]
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