Michael Schreiner (www.MichaelSchreiner.eu)

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Haftungsausschluss

Vorlesung: Modellierung und Simulation - praxisnah

 

Inhalt - Literatur - Übungen/Projekte - Lösungen - FAQ

Inhalt:

Viele Aufgabenstellungen aus industriellen Anwendungen lassen sich mit partiellen Differentialgleichungen beschreiben. In dieser Vorlesung geht es darum, für verschiedene Anwendungen die zu Grunde liegenden Gleichungen herzuleiten und die hierfür notwendigen Prinzipien zu verstehen. Es wird auf praktische Fragestellungen eingegangen, z.B. wie sich dreidimensionale Probleme in einer zweidimensionalen Idealisierung beschreiben lassen. Das Verstehen der Differentialgleichungen wird dadurch gefördert, dass Probleme aus praktischen Anwendungen mit einem FE-Programm gelöst werden. Hierzu wird Femlab verwendet. Die Anwendungsgebiete stammen aus den Gebieten Wärmeleitung, Strukturmechanik, Strömungsdynamik oder Elektrodynamik. Mit dem erworbenen Wissen wird es möglich sein, verschiedene Differentialgleichungen zu kombinieren. Dies führt zu gekoppelten Lösungen von z.B. Piezo-Aktoren, thermisch angetriebenen Aktoren für die Mikrosystemtechnik oder zu Fluid-Struktur-Interaktionen. Die Inhalte dieser Vorlesung bilden eine Klammer um ein typisches Vorlesungspaar zur Theorie und Numerik partieller Differentialgleichungen. Die dort behandelten Schwerpunkte (Lösungsverhalten, numerische Verfahren, Konvergenz, etc.) werden hier durch die Untersuchung praxisnaher Aspekte (Herleitung der Differentialgleichungen, numerische Lösung mti einem kommerziellen Simulationstool) ergänzt. Der Ablauf der Vorlesung ist projektbasiert. Es gibt je einen Block zu Beginn und in der Mitte des Semester, in denen die relevanten Fakten in Vorlesungen vermittelt werden. Ein letzter (kürzerer) Block am Ende des Semesters stellt den Lernerfolg sicher. Dazwischen findet das Selbststudium der Studierenden statt, in dem insbesondere Projektaufgaben mit Comsol Multiphysics (Femlab) gelöst werden.

Literatur:

Cheng, D.K.: Field and Wave Electromagnetics, Addison-Wesley
White, F.M.: Fluid Mechanics, McGraw-Hill
Incropera, F.P., D.W. DeWitt: Fundamentals of Heat and Mass Transfer, John Wiley & Sons
Moon, F.: Magneto-Solid Mechanics, John Wiley & Sons
Pelesko, J.A., D.H. Bernstein: Modeling MEMS and NEMS, Chapman & Hall/CRC

Termine:

Do (04.05.2006), 15:30 - 20:00, 48-538
Fr  (05.05.2006), 15:30 - 20:00, 48-582
Do (22.06.2006), 15:30 - 20:00, 48-538
Fr  (23.06.2006), 15:30 - 20:00, 48-582
Fr  (14.07.2006), 15:30 - 20:00, 48-582

 

Übungen/Projekte: (Stand: 2006-05-02)

Lösungen: (Stand: 2006-05-02)

FAQ: