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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
SAP-Submodul-Nr.: P242-0104
SWS/Lehrform: 5V (5 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 6
Studiensemester: 2
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur 90 min, Studienleistung (bestanden/nicht bestanden)

[letzte Änderung 31.05.2022]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
FTM-MATH (P242-0104) Fahrzeugtechnik, Master, ASPO 01.04.2021, 2. Semester, Pflichtfach
FTM-MATH (P242-0104) Fahrzeugtechnik, Master, ASPO 01.04.2023, 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:
FTM-VUQ Versuchsplanung und Qualitätskontrolle


[letzte Änderung 08.02.2022]
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
- Lineare partielle Differentialgleichungen (PDEs) 2.Ordnung
  Herleitung der klassischen PDEs 2.Ordnung, Lösung mittels Separationsansatz
- Grundbegriffe der Numerik (wie Stabilität, Konvergenz, Fehler)
- Finite Differenzen Methode (FDM)
- Anwendung der FDM auf Randwertprobleme und Anfangsrandwertprobleme
- Umsetzung numerischer Methoden zum Lösen von PDEs in einer Umgebung wie Octave/Matlab
- Grundlagen der Finiten Elemente Methode (FEM)
- Comsol Multiphysics als Simulationswerkzeug und numerische Berechnung von PDEs
- Einfache Grundlagen und Simulationen mit Simulink


[letzte Änderung 15.11.2021]
Weitere Lehrmethoden und 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]
[Wed Aug 10 10:35:31 CEST 2022, CKEY=ftdsus, BKEY=ftm, CID=FTM-MATH, LANGUAGE=de, DATE=10.08.2022]