Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Ukončeno v akademickém roce 2010/2011

Matematické modelování a MKP

Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky čeština
Kód 457-0920/01
Zkratka MMMKP
Název předmětu česky Matematické modelování a MKP
Název předmětu anglicky Mathematical Modelling and FEM
Kreditů 10
Garantující katedra Katedra aplikované matematiky
Garant předmětu prof. RNDr. Radim Blaheta, CSc.

Osnova předmětu

Přednášky:

Matematické modelování. Účel a obecné principy modelování. Výhody
matematického modelování. Správné použití matematických modelů.
Diferenciální formulace matematických modelů. Jednorozměrná úloha
vedení tepla a její matematická formulace. Zobecňování modelu. Vstupní data,
linearita, existence a jednoznačnost řešení. Nespojitá vstupní data.
Jednorozměrná úloha pružnosti a další modely. Vícerozměrné modely.
Variační formulace okrajových úloh. Slabá formulace okrajových úloh a
její vztah ke klasickému řešení. Energetický funkcionál a energetická
formulace. Koercivita a ohraničenost. Jednoznačnost, spojitá závislost
řešení na vstupních datech. Existence a hladkost řešení.
Ritzova - Galerkinova (RG) metoda. RG metoda. Metoda konenčných prvků
(MKP) jako speciální případ RG metody. Historie MKP.
Algoritmizace metody konečných prvků. Sestavení matice tuhosti a
vektoru zatížení. Zohlednění okrajových podmínek. Numerické řešení soustavy
lineárních algebraických rovnic. Různé typy konečných prvků.
Přesnost řešení metodou konečných prvků. Apriorní odhad diskretizační
chyby. Konvergence, h- a p-verze MKP. Aposteriorní odhady. Návrh sítě pro
MKP, adaptivní techniky a optimální sítě.
Software pro MKP a jeho užití pro MM. Preprocesing a postprocesing.
Komerční programové systémy. Řešení zvláště náročných a speciálních úloh.
Zásady pro matematické modelování užitím MKP.

Povinná literatura

K. Rektorys: Variační metody v inženýrských problémech a v problémech
matematické fyziky, SNTL Praha 1974.
J. Nečas, I. Hlaváček: Úvod do matematické teorie pružných a pružně
plastických těles, SNTL Praha 1983.
R. D. Cook: Finite element modelling for stress analysis, J. Wiley, New
York, 1995.
C. Johnson: Numerical solution of partial differential equations by the
finite element method, Cambridge Univ. Press, 1995

Doporučená literatura

K tomuto předmětu nebyla specifikována žádná doporučená literatura.