Modulbeschreibung
Multiphysik-Modellierung und Simulation
ECTS-Punkte:
18
Lernziele:
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.
Kurse in diesem Modul
Multiphysik-Modellierung und Simulation:
Die obigen Ziele werden anhand von praktischen Aufgabenstellungen erarbeitet, beispielsweise:
- Auslegung und Optimierung eines Ferraris-Sensors zur Messung der Beschleunigung von leitfähigen Materialien
- Berechnung der Stosswellenausbreitung in einem Zylinder
- Magnetostriktiver Effekt (elektromechanische Kopplung)
- Wirbelstromeffekte
- Optimierungsalgorithmen
Projekt mit undefined Lektionen pro Woche
Fortgeschrittene MATLAB-Programmierung:
- 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
Disclaimer
Diese Beschreibung ist rechtlich nicht verbindlich! Weitere Informationen finden Sie in der detaillierten Modulbeschreibung.