Metodi di coupling per la simulazione di campi elettromagnetici: l’esattezza delle spline accoppiata alla versatilità del FEM

Nell’affrontare un problema di simulazione numerica, il primo passo è la rappresentazione della geometria, ovvero la traduzione di una geometria CAD in una mesh per la simulazione ad elementi finiti. Oltre ad un grande dispendio di tempo, il processo di meshing introduce fin da subito un errore di approssimazione che può portare a risultati non ottimali.

In questo articolo Il nostro Math Model Developer Jacopo Corno esplora la possibilità di utilizzare l’Analisi Isogeometrica (IGA) in vece degli elementi finiti classici.

Il metodo IGA  sfrutta infatti direttamente le funzioni spline del CAD, permettendo di utilizzare la geometria esatta lungo tutto il processo di simulazione. Avanzati metodi di accoppiamento di dominio permettono inoltre di dividere le porzioni in cui sfruttare la versatilità del metodo FEM dalle porzioni in cui avere la geometria esatta tramite IGA.

L’applicazione presentata è relativa alla simulazione di campi elettromagnetici (in particolare al calcolo del campo all’interno di un acceleratore di particelle), ma il metodo si presta alle applicazioni più diverse, dalla simulazione di motori elettrici a quella di antenne.