Universität Wien

260030 VO Finite Element und Randelementmethoden in der Physik (2018W)

Python Tools und Einführung in die Methoden zur Lösung von Differentialgleichungen. Überblick über numerische Verfahren in der Physik (Differenzenverfahren, finite Element und Randelementmethoden, Lösung gewöhnlicher Differentialgleichungen)

2.50 ECTS (2.00 SWS), SPL 26 - Physik
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Details

Sprache: Deutsch

Prüfungstermine

Lehrende

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Wir werden in der Vorbesprechung am 3.10.2018 über den Termin abstimmen. Wenn ein anderer Termin besser geeignet ist werden wir versuchen für diesen einen Raum zu bekommen.

  • Mittwoch 03.10. 15:00 - 16:30 Seminarraum, Zi.504-506, Währinger Straße 17, 5. Stk., 1090 Wien
  • Mittwoch 10.10. 15:00 - 16:30 Seminarraum 7 Hauptgebäude, Tiefparterre Stiege 9 Hof 5
  • Mittwoch 17.10. 15:00 - 16:30 Seminarraum 7 Hauptgebäude, Tiefparterre Stiege 9 Hof 5
  • Mittwoch 24.10. 15:00 - 16:30 Seminarraum 7 Hauptgebäude, Tiefparterre Stiege 9 Hof 5
  • Mittwoch 31.10. 15:00 - 16:30 Seminarraum 7 Hauptgebäude, Tiefparterre Stiege 9 Hof 5
  • Mittwoch 07.11. 15:00 - 16:30 Seminarraum 7 Hauptgebäude, Tiefparterre Stiege 9 Hof 5
  • Mittwoch 14.11. 15:00 - 16:30 Seminarraum 7 Hauptgebäude, Tiefparterre Stiege 9 Hof 5
  • Mittwoch 21.11. 15:00 - 16:30 Seminarraum 7 Hauptgebäude, Tiefparterre Stiege 9 Hof 5
  • Mittwoch 28.11. 15:00 - 16:30 Seminarraum 7 Hauptgebäude, Tiefparterre Stiege 9 Hof 5
  • Mittwoch 05.12. 15:00 - 16:30 Seminarraum 7 Hauptgebäude, Tiefparterre Stiege 9 Hof 5
  • Mittwoch 12.12. 15:00 - 16:30 Seminarraum 7 Hauptgebäude, Tiefparterre Stiege 9 Hof 5
  • Mittwoch 09.01. 15:00 - 16:30 Seminarraum 7 Hauptgebäude, Tiefparterre Stiege 9 Hof 5
  • Mittwoch 16.01. 15:00 - 16:30 Seminarraum 7 Hauptgebäude, Tiefparterre Stiege 9 Hof 5
  • Mittwoch 23.01. 15:00 - 16:30 Seminarraum 7 Hauptgebäude, Tiefparterre Stiege 9 Hof 5

Information

Ziele, Inhalte und Methode der Lehrveranstaltung

Einführung in Python

Verwendung von Python für Scientific Computing durch Verwendung von NumPy, SciPy und MatPlotlib

Numerische Methoden und mathematische Grundlagen

Lösung von partiellen Differentialgleichungen

Differenzenverfahren – Grundbegriffe der Stabilität am Beispiel der
Wärmeleitungsgleichung

Zeitintegrationmethoden – Implizite versus explizite Methoden

Lineare Gleichungssysteme – Bandmatrizen, Vorkonditionierung, CG-Verfahren,
Mehrgitterverfahren

Finite Element Methode – Einführung in Fenics, Eindimensionale Poissongleichung

Randelementmethode – Einführung in BEM++

Kopplung finite Element Methode und Randelementmethode

Ausgewählte Beispiele: Effiziente Berechnung von Feldverteilungen über Faltungen und FFT

Art der Leistungskontrolle und erlaubte Hilfsmittel

Schriftliche Prüfung am 30.01.2019
15:00 - 16:30 Seminarraum 7

Mindestanforderungen und Beurteilungsmaßstab

Prüfungsstoff

Literatur

FEM and BEM:
[1] Johnson, Claes. Numerical solution of partial differential equations by the finite element method. Courier Corporation, 2012.
Verfügbar an der Universität:
Standort/Signatur:FB Wirtschaftswissenschaften und Mathematik 2.UG / Freihandbereich Mathematik 45513 Bibliotheksinfo

[2] http://jupiter.ethz.ch/~gfdteaching/femblockcourse/2015/other/fembemnotes.pdf

[3] Jung, Michael, and Ulrich Langer. Methode der finiten Elemente für Ingenieure: Eine Einführung in die numerischen Grundlagen und Computersimulation. Springer-Verlag, 2012.

[4] Langtangen, Hans Petter. Computational partial differential equations: numerical methods and diffpack programming. Vol. 2. Springer Science & Business Media, 2013.
Universität Wien, Online verfügbar

FEM Software:
https://fenicsproject.org/

BEM Software:
http://www.bempp.org

Zuordnung im Vorlesungsverzeichnis

MF 1, MaG 7, MaG 8, MaG 13, MaG 14, MaV 1, UF MA PHYS 01a, UF MA PHYS 01b

Letzte Änderung: Mi 15.12.2021 00:24