BOUNDARY ELEMENT METHOD MODYFICATIONS FOR USE IN SOME IMPEDANCE AND OPTICAL TOMOGRAPHY APPLICATIONS


Abstract

The article presents two elements associated with the practice of application of the boundary element method. The first is associated with BEM ability to analyze an open boundary objects and application of infinite boundary elements in the area of mammography. The second element is associated with the damped wall investigations. Wall humidity and moisture represents heterogeneous environment (Functionally Graded Materials) which has to be treated in a special way.


Keywords

BEM; elementy brzegowe nieskończone; środowiska niejednorodne; tomografia impedancyjna

Arridge S.R.: Optical tomography in medical imaging. Inverse Problems, 15(2)/1999, 41–93.

Beer G., Watson J.O.: Infinite Boundary Elements. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 28/1989, 1233–1247.

Beer G., Watson J.O., Swoboda G.: Three-dimensional analysis of tunnels using infinite boundary elements. Computers and Geotechnics, 3/1987, 37–58.

Berowski P., Filipowicz S.F., Sikora J., Wójtowicz S.: Dehumidification of the wall process monitoring using 3D EIT system, 15th Conference on the Computation of Electromagnetic Fields COMPUMAG 2005, 2, Shenyang, 2005.

Bettess P.: Infinite Elements, Penshaw Press, 1992.

Filipowicz S., Rymarczyk T.: Dobór metod pomiarowych i algorytmów rekonstrukcji obrazu do badania stanu pni drzew. Przegląd Elektrotechniczny, 86(12)/2010, 38–41.

Filipowicz S., Sikora J., Polakowski K., Hoła J., Schabowicz K., Wójtowicz S., Biernat K.: Tworzenie obrazów tomograficznych stanu zawilgocenia murów w przekrojach poprzecznych. Przegląd Elektrotechniczny, 05/2007, 116–121.

Gray L.J., Kaplan T., Richardson J.D., Paulino G.H.: Green's Functions and Bounday Integral Analysis for Exponentially Graded Materials: Heat Conduction. Journal of Applied Mechanics, 70/2003, 543–549.

Hoła J., Matkowski Z., Schabowicz K.: Impedance tomographic method of assessing the dampness of masonry. Z. 1-B/2007 Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej http://bc.biblos.pk.edu.pl/bc/resources/CT/CzasopismoTechniczne_1B_2007/ HolaJ_TomografiaImpedancyjna.pdf.

Jabłoński P.: Metoda elementów brzegowych w analizie pola elektromagnetycznego. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa, 2003.

Kurgan E.: Analiza pola magnetostatycznego w środowisku niejednorodnym metodą elementów brzegowych. Uczelniane wydawnictwa naukowo-dydaktyczne AGH, Kraków, 1999.

Moser W., Duenser Ch., Beer G., et al.: Mapped infinite elements for three-dimensional multiregion boundary element analysis. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 61/2004, 317–328.

Paulino G.H., Sutradhar A., Gray L.J.: Boundary element Methods for Functionally Graded Materials. International Association for Boundary Element Methods, IABEM 28-30 May 2002 Austin.

Paulino G.H., Sutradhar A.: The simple boundary element method for multiple cracks in functionally graded media governed by potential theory: a three-dimensional Galerkin approach. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 65/2005, 2007–2034.

Rymarczyk T.: Praktyczne implementacje metody zbiorów poziomicowych w tomografii impedancyjnej. Przegląd Elektrotechniczny, 07b/2004, 138–140.

Sikora J.: Boundary Element Method for Impedance and Optical Tomography, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warsaw 2007.

Sikora J: Numeryczne metody rozwiązywania zagadnień brzegowych. Podstawy metody elementów skończonych i metody elementów brzegowych. Wydawnictwa uczelniane Politechniki Lubelskiej, Lublin 2009.

Stasiak M., Berowski P., Sikora J.: Porównanie algorytmów tomografii impedancyjnej zastosowanych do identyfikacji wnętrza obiektów trójwymiarowych. Przegląd Elektrotechniczny, 12/2006, 13–16.

Sutradhar A., Paulino G.H.: A simple boundary element method for problems of potential in non-homogeneous media. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 60/2004, 2203–2230.

Sutradhar A., Paulino G.H., Gray L.J.: On hypersingular surface integrals in the symmetric Galerkin boundary element method: application to heat conduction in exponentially graded materials. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 62/2005, 122–157.

Tarvainen T.: Computational Methods for Light Transport in Optical Tomography, PhD Thesis, Department of Physics, University of Kuopio, 2006, http://physics.uku.fi/~vilhunen/phdthesis ttarvainen.pdf .

TOAST software suite for image reconstruction in optical diffusion tomography, developed by Martin Schweiger and Simon Arridge at University College London, 2013, http://web4.cs.ucl.ac.uk/research/vis/toast/

Watson J.O.: Advanced implementation of the boundary element method for two- and three-dimensional elastostatics, Developments in Boundary Element Methods - 1 (Editors P.K. Banerjee and R. Butterfield), Elsevier Applied Science Publishers, 61/1979, 31–63.

Zacharopoulos A., Arridge S.R., Dorn O., Kolehmainen V., Sikora J., et al.: Three-dimensional reconstruction of shape and piecewise constant region values for optical tomography using spherical harmonic parametrization and a boundary element method. Inverse Problems, 22/2006, 1–24.

Zienkiewicz C.O., Emson C., Bettess P., et al.: A novel boundary infinite element. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 16/1983, 393–404.

Download

Published : 2017-03-03


Pańczyk, M., & Sikora, J. (2017). BOUNDARY ELEMENT METHOD MODYFICATIONS FOR USE IN SOME IMPEDANCE AND OPTICAL TOMOGRAPHY APPLICATIONS. Informatyka, Automatyka, Pomiary W Gospodarce I Ochronie Środowiska, 7(1), 154-160. https://doi.org/10.5604/01.3001.0010.4606

Maciej Pańczyk  m.panczyk@pollub.pl
Lublin University of Technology, Institute of Computer Science  Poland
Jan Sikora 
Lublin University of Technology, Institute of Electronics and Information Technology  Poland