Universität Wien

260030 VO Finite element and boundary element method for physical problems (2018W)

Python tools and introduction to method for the solution of differential equations. Overview of numerical methods for the solution of physical problems (finite difference method, finite element and boundary element methods, solution of partial differential equations)

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

Language: German

Examination dates

Lecturers

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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.

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

Information

Aims, contents and method of the course

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

Assessment and permitted materials

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

Minimum requirements and assessment criteria

Examination topics

Reading list

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

Association in the course directory

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

Last modified: We 15.12.2021 00:24