Modulbeschreibung
Scientific Computing - Multiphysics
Kurzzeichen:
M_SCM
Unterrichtssprache:
Deutsch
ECTS-Credits:
2
Arbeitsaufwand (h):
60
Leitidee:
Die Studierenden
- verstehen die Maxwellgleichung in der differentiellen Form als auch in der Integralform.
- können Probleme aus der Elektrostatik selbständig modellieren und lösen.
- verstehen die Modellierung von stationären Stromflüssen und können entsprechende Probleme lösen.
- verstehen die Gleichungen der Magnetostatik und können sie für praktische Probleme anwenden. Sie können die Probleme mit FE-Methoden lösen.
- verstehen die Grundgleichungen der Strukturmechanik und können angewandte Probleme hierzu lösen.
- kennen Möglichkeiten, um gekoppelte Probleme numerisch zu lösen.
- können gekoppelte Probleme mit Hilfe von Comsol Multiphysics lösen.
- können die Qualität der Lösung bewerten.
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Schreiner Michael
Lehrpersonen:
Prof. Dr. Schreiner Michael
Standort (angeboten):
Buchs, Waldau St.Gallen
Vorausgesetzte Module:
Differentialgleichungen & Wärmelehre / Wellenlehre (M_DWW, WS/06-HS/10), Differentialrechnung & Klassische Mechanik (M_DKM, WS/05-HS/10), Integralrechnung & Elektrizität / Magnetismus (M_IEM, SS/06-FS/11), Mehrdimensionale Analysis & Schwingungslehre / Optik (M_MAS, SS/07-FS/11), Scientific Computing-Einführung (M_SCE, HS/07-HS/10)
Zusätzliche Eingangskompetenzen:
Ebenfalls vorausgesetzt sind die beiden Module Elektrotechnik & Lineare Algebra I sowie Elektrotechnik & Lineare Algebra II.
Modultyp:
Bemerkungen:
Das Modul findet im Frühlingssemester statt.
Modulbewertung:
Note von 1 - 6
Leistungsnachweise und deren Gewichtung
Während der Unterrichtsphase:
Während der Unterrichtsphase wird ein Projekt bewertet.
Bewertungsart:
Note von 1 - 6
Gewichtung:
Während der Unterrichtsphase wird ein Projekt bewertet (Gewicht 100%).
Bemerkungen:
Es findet keine abgesetzte Modulschlussprüfung statt.
Inhalte
Angestrebte Lernergebnisse (Abschlusskompetenzen):
Die Studierenden
- verstehen die Maxwellgleichung in der differentiellen Form als auch in der Integralform.
- können Probleme aus der Elektrostatik selbständig modellieren und lösen.
- verstehen die Modellierung von stationären Stromflüssen und können entsprechende Probleme lösen.
- verstehen die Gleichungen der Magnetostatik und können sie für praktische Probleme anwenden. Sie können die Probleme mit FE-Methoden lösen.
- verstehen die Grundgleichungen der Strukturmechanik und können angewandte Probleme hierzu lösen.
- kennen Möglichkeiten, um gekoppelte Probleme numerisch zu lösen.
- können gekoppelte Probleme mit Hilfe von Comsol Multiphysics lösen.
- können die Qualität der Lösung bewerten.
Modul- und Lerninhalt:
- Angewandte Probleme der Elektromagnetik
- Elektrostatik, Felder in Materialien, Kondensatoren
- Stationäres Strömungsfeld
- Magnetostatik, Felder in Materialen, Spulen
- Ferromagnetismus, Induktivität
- Gleichungen der Strukturmechanik
- Lineares Materialverhalten
- Nichtlinearitäten
- Multiphysics: Lösungen von gekoppelten Problemen
- Lösung der Probleme (einschliesslich gekoppelte) mit Comsol Multiphysics
Lehr- und Lernmethoden:
Unterrichtsgespräch im Klassenverband
Selbststudium (Übungsaufgaben, Vor- und Nachbereitung der Fachinhalte, Bearbeitung von kleineren Projektarbeiten)