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Showing 1 to 3 of 3 (0.071 seconds)Spelling suggestions: "subject:"eddycurrent problem"" "subject:"eddy_current problem""
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Image reconstruction of low conductivity material distribution using magnetic induction tomographyDekdouk, Bachir January 2011 (has links)
Magnetic induction tomography (MIT) is a non-invasive, soft field imaging modality that has the potential to map the electrical conductivity (σ) distribution inside an object under investigation. In MIT, a number of exciter and receiver coils are distributed around the periphery of the object. A primary magnetic field is emitted by each exciter, and interacts with the object. This induces eddy currents in the object, which in turn create a secondary field. This latter is coupled to the receiver coils and voltages are induced. An image reconstruction algorithm is then used to infer the conductivity map of the object. In this thesis, the application of MIT for volumetric imaging of objects with low conductivity materials (< 5 Sm-1) and dimensions < 1 m is investigated. In particular, two low conductivity applications are approached: imaging cerebral stroke and imaging the saline water in multiphase flows. In low conductivity applications, the measured signals are small and the spatial sensitivity is critically compromised making the associated inverse problem severely non-linear and ill-posed.The main contribution from this study is to investigate three non-linear optimisation techniques for solving the MIT inverse problem. The first two methods, namely regularised Levenberg Marquardt method and trust region Powell's Dog Leg method, employ damping and trust region strategies respectively. The third method is a modification of the Gauss Newton method and utilises a damping regularisation technique. An optimisation in the convergence and stability of the inverse solution was observed with these methods compared to standard Gauss Newton method. For such non linear treatment, re-evaluation of the forward problem is also required. The forward problem is solved numerically using the impedance method and a weakly coupled field approximation is employed to reduce the computation time and memory requirements. For treating the ill-posedness, different regularisation methods are investigated. Results show that the subspace regularisation technique is suitable for absolute imaging of the stroke in a real head model with synthetic data. Tikhonov based smoothing and edge preserving regularisation methods also produced successful results from simulations of oil/water. However, in a practical setup, still large geometrical and positioning noise causes a major problem and only difference imaging was viable to achieve a reasonable reconstruction.
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Methodenentwicklung zur Simulation von Strömungen mit freier Oberfläche unter dem Einfluss elektromagnetischer WechselfelderBeckstein, Pascal 16 February 2018 (has links) (PDF)
Im Bereich der industriellen Metallurgie und Kristallzüchtung treten bei zahlreichen Anwendungen, wo magnetische Wechselfelder zur induktiven Beeinflussung von leitfähigen Werkstoffen eingesetzt werden, auch Strömungen mit freier Oberfläche auf. Das Anwendungsspektrum reicht dabei vom einfachen Aufschmelzen eines Metalls in einem offenen Tiegel bis hin zur vollständigen Levitation. Auch der sogenannte RGS-Prozess, ein substratbasiertes Kristallisationsverfahren zur Herstellung siliziumbasierter Dünnschichtmaterialien, ist dafür ein Beispiel. Um bei solchen Prozessen die Interaktion von Magnetfeld und Strömung zu untersuchen, ist die numerische Simulationen ein wertvolles Hilfsmittel. Für beliebige dreidimensionale Probleme werden entsprechende Berechnungen bisher durch eine externe Kopplung kommerzieller Programme realisiert, die für Magnetfeld und Strömung jeweils unterschiedliche numerische Techniken nutzen. Diese Vorgehensweise ist jedoch im Allgemeinen mit unnötigem Rechenaufwand verbunden. In dieser Arbeit wird ein neu entwickelter Methodenapparat auf Basis der FVM vorgestellt, mit welchem sich diese Art von Berechnungen effizient durchführen lassen. Mit der Implementierung dieser Methoden in foam-extend, einer erweiterten Version der quelloffenen Software OpenFOAM, ist daraus ein leistungsfähiges Werkzeug in Form einer freien Simulationsplattform entstanden, welches sich durch einen modularen Aufbau leicht erweitern lässt. Mit dieser Plattform wurden in foam-extend auch erstmalig dreidimensionale Induktionsprozesse im Frequenzraum gelöst.
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Methodenentwicklung zur Simulation von Strömungen mit freier Oberfläche unter dem Einfluss elektromagnetischer WechselfelderBeckstein, Pascal 08 January 2018 (has links)
Im Bereich der industriellen Metallurgie und Kristallzüchtung treten bei zahlreichen Anwendungen, wo magnetische Wechselfelder zur induktiven Beeinflussung von leitfähigen Werkstoffen eingesetzt werden, auch Strömungen mit freier Oberfläche auf. Das Anwendungsspektrum reicht dabei vom einfachen Aufschmelzen eines Metalls in einem offenen Tiegel bis hin zur vollständigen Levitation. Auch der sogenannte RGS-Prozess, ein substratbasiertes Kristallisationsverfahren zur Herstellung siliziumbasierter Dünnschichtmaterialien, ist dafür ein Beispiel. Um bei solchen Prozessen die Interaktion von Magnetfeld und Strömung zu untersuchen, ist die numerische Simulationen ein wertvolles Hilfsmittel. Für beliebige dreidimensionale Probleme werden entsprechende Berechnungen bisher durch eine externe Kopplung kommerzieller Programme realisiert, die für Magnetfeld und Strömung jeweils unterschiedliche numerische Techniken nutzen. Diese Vorgehensweise ist jedoch im Allgemeinen mit unnötigem Rechenaufwand verbunden. In dieser Arbeit wird ein neu entwickelter Methodenapparat auf Basis der FVM vorgestellt, mit welchem sich diese Art von Berechnungen effizient durchführen lassen. Mit der Implementierung dieser Methoden in foam-extend, einer erweiterten Version der quelloffenen Software OpenFOAM, ist daraus ein leistungsfähiges Werkzeug in Form einer freien Simulationsplattform entstanden, welches sich durch einen modularen Aufbau leicht erweitern lässt. Mit dieser Plattform wurden in foam-extend auch erstmalig dreidimensionale Induktionsprozesse im Frequenzraum gelöst.
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