Modulbeschreibung

Multiphysik-Modellierung und Simulation

Die Studierenden

verstehen die Maxwellgleichungen und kennen deren unterschiedliche Formulierungen und deren numerische Lösungsmethoden (FEM, MoM, FDTD).
sind in der Lage, mechanisch und/oder thermisch gekoppelte elektromagnetische Systeme mit Hilfe der Methode der Finiten Elemente zu formulieren, modellieren und zu lösen.
sind in der Lage, einfache Modelle zu parametrisieren, über eine Skriptsprache (MATLAB) zu steuern (scripting), zu optimieren (optimization) und auszuwerten (postprocessing).
sind in der Lage, analytische Modelle zur Validierung der numerischen Simulation in MATLAB zu implementieren und die Resultate zu vergleichen und zu bewerten.
sind in der Lage, englische Fachpublikationen und Paper zu lesen, deren Inhalte nachzuvollziehen und umzusetzen.

Die obigen Ziele werden anhand von praktischen Aufgabenstellungen erarbeitet, beispielsweise:

Wirbelströme in einer Platte und an der Kante einer Platte (Validierung und effiziente Programmierung in MATLAB)
Erwärmung und Ausdehnung durch Wirbelströme (Multiphysik-Simulation, Kraftwirkung, Spannungstensor)
Magnetostriktiver Effekt (elektromechanische Kopplung)
Optimierung eines Sensors

Projekt mit undefined Lektionen pro Woche

Verwendung des Debuggers, bedingte Breakpoints
Effiziente Matrixformulierungen mit bsxfun
Einbinden von DLL’s mit loadlibrary
Generierung von C-code mit codegen, MEX functions
Optimierung mit der Optimization Toolbox
Schnittstelle zu Comsol Multiphysics
Parametrisierung und Optimierung eines Comsol FEM-Modells
Dokumentation mit publish und automatische Dokumentation mit doxygen und MatlabDocMaker, Einbindung in LATEX mit {mcode, \lstinputlisting}

Selbststudium mit undefined Lektionen pro Woche

Diese Beschreibung ist rechtlich nicht verbindlich! Weitere Informationen finden Sie in der detaillierten Modulbeschreibung.