Ерофеенко В.Т. / Erofeenko, V.T.
Учреждение Белорусского государственного университета «Научно-исследовательский институт прикладных проблем математики и информатики» / Research Institute of applied problems of Mathematics and informatics
Урбанович А.И. / Urbanovich, A.I.
Учреждение Белорусского государственного университета «Научно-исследовательский институт прикладных проблем математики и информатики» / Research Institute of applied problems of Mathematics and informatics
Выпуск в базе РИНЦ
Ерофеенко В.Т., Урбанович А.И. Начально-краевая задача экранирования импульсных электромагнитных полей экранами из пермаллоя для численного моделирования // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 2(36). С. 16–27. DOI: 10.25210/jfop-2002-016027
Erofeenko, V.T., Urbanovich, A.I. Initial boundary-value problem of screening pulsed electromagnetic fields by permalloy shields for numericall modeling // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 2(36). P. 16–27. DOI: 10.25210/jfop-2002-016027

Аннотация: Разработана математическая модель, которая описывает проникновение импульсных электромагнитных полей через плоский экран, выполненный их пермаллоя. Сформулирована трёхобластная краевая задача экранирования для областей: перед экраном, за экраном и в слое экрана. Для моделирования электромагнитного поля и поля намагниченности в пермаллое используются уравнения Максвелла с нелинейным нестационарным уравнением для поля намагниченности. На плоскостях раздела сред пермаллой-вакуум при постановке задачи учитываются классические граничные условия непрерывности тангенциальных составляющих полей. Поле намагниченности на плоскостях экрана полагается равным нулю. Трёхобластная нелинейная задача преобразована в однообластную краевую задачу для экрана. Граничные условия сопряжения на плоскостях экрана преобразованы в односторонние граничные условия. С помощью нормирований введены физически безразмерные величины и функции, характеризующие экран и электромагнитные поля. Для численной реализации однообластная краевая задача преобразована в физически безразмерную начально-краевую нелинейную задачу с соответствующими граничными и начальными условиями. Приведена формула коэффициента эффективности экранирования для импульсных полей.
Abstract: A mathematical model has been developed to describe the penetration of pulsed electromagnetic fields through half at permalloy shield. The boundary value problem of screening has been formulated for three domains: in front of the shield, behind the shield, and within a layer of the shield. To simulate an electromagnetic field and a magnetization field in permalloy, Maxwell equations have been used together with a nonlinear stationary equation for the magnetization field. At the interface of the two media permalloy-vacuum, the classical boundary conditions for continuity of the tangential field components have been considered. A field of magnetization at the shield planes is zero. The three domain on linear problem is transformed to the single-domain boundary-value problem for the shield. The boundary conditions for interface in gat the shield planes have been transformed to the one-sided boundary conditions. By normalizations, the physically dimension less quantities and functions have been introduced to characterize the shield and the electromagnetic fields. For numerical realization, the single-domain boundary-value problem has been transformed to the physically dimensionless initial boundary-value problem with the corresponding boundary and initial conditions. The formula for the screening efficiency of pulsed fields has been given.
Ключевые слова: пермаллой, импульсные электромагнитные поля, нелинейная начально-краевая задача, экранирование, математические модели, эффективность экранирования, flat shield, permalloy, pulsed electromagnetic fields, nonlinear initial boundary-value problem, screening, mathematical models, пермаллой