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Theorie und Anwendung der Simulation

Modulbezeichnung: Theorie und Anwendung der Simulation
Studiengang: Fahrzeugtechnik, Master, ASPO 01.04.2021
Code: FTM-MATH
SWS/Lehrform: 5V (5 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 6
Studiensemester: 2
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur 120 min.

[letzte Änderung 10.03.2020]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
FTM-MATH Fahrzeugtechnik, Master, ASPO 01.04.2021, 2. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 75 Veranstaltungsstunden (= 56.25 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 6 Creditpoints 180 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 123.75 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Marco Günther
Dozent: Prof. Dr. Marco Günther

[letzte Änderung 15.04.2020]
Lernziele:
Im Rahmen ingenieurtechnischer Problemstellungen werden die Grundlagen zur mathematische Modellbildung und numerischen Methoden vermittelt. Die Studierenden kennen die grundlegenden Eigenschaften von partiellen Differentialgleichungen, einfache Lösungsmethoden und erfahren die Möglichkeiten und Einschränkungen der numerischen Umsetzung anhand der Finiten Differenzen Methode. Ein Verständnis über die Vorgehensweise und Eigenschaften der Finiten Elemente Methode wird über ein Simulationstool erworben.

[letzte Änderung 07.10.2021]
Inhalt:
- Grundlagen der Vektoranalysis
- Grundlagen zu partiellen Differentialgleichungen (u.a. Klassifikation linearer Differentialgleichungen)
- Grundbegriffe der Numerik wie Stabilität, Konvergenz, Fehler
- Lösungsverfahren: Separationsansatz, Finite Differenzen Methode (FDM)
- Anwendung der FDM auf Randwertprobleme und Anfangsrandwertprobleme
- Herleitung der Finiten Elemente Methode (FEM)
- Verwendung von Comsol Multiphysics als Simulations- und Lösungswerkzeug
- Umsetzung numerischer Methoden mithilfe Matlab
- Einfache Grundlagen von Simulink


[letzte Änderung 07.10.2021]
Lehrmethoden/Medien:
Die Veranstaltung wird nach der LTC-Methode (LTC=Learn Team Coaching) durchgeführt.

[letzte Änderung 07.10.2021]
Literatur:
Angermann A., Beuschel M, Rau M., Wohlfarth U.: MATLAB – Simulink – Stateflow
Knabner P., Angermann L.: Numerik partieller Differentialgleichungen
Schwarz: Numerische Mathematik

[letzte Änderung 07.10.2021]
[Thu Oct 21 09:28:52 CEST 2021, CKEY=ftdsus, BKEY=ftm, CID=FTM-MATH, LANGUAGE=de, DATE=21.10.2021]