Modélisation par éléments finis de frontière de la diffraction électromagnétique des surfaces

par Isabelle Chayé

Thèse de doctorat en Mécanique Appliquée, Acoustique et Matériaux

Sous la direction de Mohamed Ali Hamdi.

Soutenue en 1991

à Compiègne , dans le cadre de École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne) .

mots clés

• Surface équivalente radar
• Conducteurs parfaits et réels
• Approximation quadratique de la géométrie
• Simulation numérique
• Ondes électromagnétiques -- Diffraction
• Champs électromagnétiques
• Conducteurs électriques
• Équations intégrales
• Éléments-frontières, Méthode des
• Simulation par ordinateur

Résumé

L'objectif de l'étude est la mise en œuvre d'une méthode numérique de résolution des problèmes de diffraction électromagnétique par les obstacles supposés réduits à des surfaces. La formulation de ce type de problème aux limites consiste à écrire la condition régissant à la surface des obstacles, le comportement du champ électrique exprimé sous sa forme intégrale. L'utilisation d'une méthode variationnelle donne lieu à l'établissement d'une fonctionnelle dont la stationnarité permet de déterminer les inconnues du problème que sont les densités surfaciques de courant sur l'obstacle. La détermination de ces inconnues permet ensuite d'accéder aux champs électromagnétiques dans tout l'espace. La mise en œuvre numérique de la méthode est basée sur la discrétisation de la géométrie avec des éléments finis surfaciques non isoparamétriques, dont les inconnues sont les flux de la densité surfacique de courant à travers les arêtes des éléments. Divers éléments finis sont ainsi développés et comparés entre eux. La méthode est validée par confrontation avec des exemples analytiques pour les conducteurs réels et parfaits. Le calcul de la surface équivalente radar est vérifié pour les conducteurs parfaits grâce a divers exemples trouvés dans la littérature.

Titre traduit

Surface electromagnetic diffraction modelling by a boundary element method

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