Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Компьютерное моделирование электромагнитных полей

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 165 RSS
←   Апрель 2010   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://sites.google.com/site/komputernoemodelirovanie/
Открыта: 12-01-2005

Автор
Александр Бровко

Статистика

165 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Компьютерное моделирование электромагнитных полей


Здравствуйте, уважаемые подписчики!

 

Сегодняшний выпуск рассылки – еще об одном бесплатном, но интересном программном пакете для электромагнитного моделирования.

Программный пакет MPB

Программный пакет MIT Photonic-Bands (MPB) – это бесплатный пакет для расчета полосно-пропускающих структур (их дисперсионных соотношений) и электромагнитных мод периодических диэлектрических структур, как на серийных, так и на параллельных компьютерах. Пакет разработан Стивеном Джонсоном в Массачусетском технологическом институте совместно с группой  Ab Initio Physics.

Этот программный пакет вычисляет собственные гармонические моды электромагнитной системы, решая уравнения Максвелла для периодических диэлектрических структур с произвольными волновыми векторами, используя полно-векторный трехмерные методы. Пакет изначально разрабатывался для анализа фотонных кристаллов (полосно-пропускающих материалов, использующихся в фотонике), но он также применим для многих других задач оптики, таких как расчет волноводных и резонаторных систем. Например, его можно использовать для нахождения собственных мод волновода с произвольным поперечным сечением.

Пользователям доступен для скачивания исходный код пакета на языке ANSI C. Использование пакета регулируется лицензией GPL. Руководство пользователя доступно в сети онлайн.

Авторами пакета опубликована статья с описанием метода, на котором основан пакет:

Steven G. Johnson and J. D. Joannopoulos, "Block-iterative frequency-domain methods for Maxwell's equations in a planewave basis," Optics Express 8, no. 3, 173-190 (2001).

Полный текст статьи доступен в сети онлайн.

Наиболее интересные особенности пакета MPB:

  • Полно-векторные трехмерные вычисления. Для расчета трехмерных систем с матрицами большого порядка используются итерационные техники решения задачи на собственные значения. (Двухмерные и одномерные задачи тоже, конечно, решаются без проблем)
  • Прямой метод решения задачи на собственные значения в частотной области (frequency-domain), который в данном случае эффективнее непрямых методов решения во временной области (time-domain). Это, в частности, означает, что вы можете получить одновременно собственные значения (частоты) и собственные векторы (электромагнитные моды).
  • Задание диапазона поиска собственных значений. Обычно итерационные методы решения задачи на собственные значения могут найти лишь несколько низших собственных частот. В пакете MPB вычисляются моды, частоты которых наиболее близки к предварительно заданному пользователем значению. Это сильно уменьшает количество полос, которые необходимо рассчитывать при анализе направляемых или резонаторных мод.
  • Гибкий, программируемый пользовательский интерфейс, основанный на скриптовом языке GNU Guile.
  • Возможность расчета произвольных анизотропных диэлектрических структур (включая гиротропные/магнитооптические материалы), и задания неортогональных ячеек.
  • Вывод рассчитанных полей в формате HDF, который поддерживается многими популярными средствами компьютерной графики и визуализации.
  • Пакет совместим с большинством Unix-подобных операционных систем; тестировался под Linux, AIX, IRIX, и Tru64 (née Digital) Unix.
  • Поддержка параллельных компьютеров с интерфейсом MPI. (Тестировался на SGI Origin2000 и на машине SMP Linux с MPICH.)
  • Бесплатный пакет, распространяемый по лицензии GNU General Public License.

Чтобы получить некоторое представление о том, сколько времени занимают вычисления, рассмотрим типичную задачу. Для трехмерной полосно-пропускающей структуры в виде кристаллической решетки диэлектрических сфер в воздухе, рассчитаем 10 низших полос на сетке 16×16×16 в 31 k-точках. MPB 1.0 выполняет расчет за 2 минуты на машине Pentium-III 550MHz под Linux с ATLAS оптимизированной библиотекой BLAS. При этом для каждой из k-точек MPB минимизировал функцию с 81920 степенями свободы в среднем за 4 секунды.

Англоязычная страница пакета со ссылками для скачивания и ссылками на руководство пользователя: http://ab-initio.mit.edu/wiki/index.php/MPB#Features

 

Эту и другие интересные статьи по теме компьютерного моделирования вы можете найти на сайте: http://sites.google.com/site/komputernoemodelirovanie/

 

С уважением,

Ведущий рассылки Александр Бровко

mailto: brovkoav@gmail.com

 

Другие проекты автора:

Сайт «Инвестиции в недвижимость»: http://sites.google.com/site/investiciivnedvizimost/

Статьи профессиональных инвесторов по инвестированию в недвижимость. С чего начать, как искать и выбирать недвижимость, как ее покупать и продавать, можно ли этим заниматься, не вкладывая свои личные деньги, как получить максимальную прибыль. Сайт полезен не только инвесторам, но и каждому, кто хочет расширить финансовый кругозор и лучше ориентироваться в современных рыночных реалиях. На сайте также есть рассылка.

Сайт «Биржа ФОРЕКС»: http://sites.google.com/site/birzaforeks/

Сайт призван помочь разобраться, что же такое ФОРЕКС, как именно на нем делаются деньги, почему так мало людей реально имеют положительный баланс своих торговых операций, кто эти люди, и как им удается добиться успеха. В разделе Статьи выкладываются материалы, специально отобранные автором сайта на просторах Интернета, а также авторские переводы зарубежных материалов, которых в русскоязычном Интернете просто нет. Читаем, разбираемся и делаем выводы!

Сайт «О психологии просто…»: http://sites.google.com/site/opsihologiiprosto/

Этот сайт – для тех, кто хочет сам, своими силами разобраться в психологических проблемах близких людей или в своих собственных. Мы не будем погружаться в теоретические аспекты психологии – это не наш метод. Материалы, представленные на сайте, имеют практическую направленность. Психология личности, психология общения, психология отношений, психология успеха, возрастная психология – эти и другие разделы практической психологии будут предметом нашего внимания.

 
В избранное