Introduction to Electromagnetic Fields-Simulation (EMSim)

Registration

The course EMSim will take place in SoSe 2022 as face-to-face sessions, supported by digital elements via Microsoft Office 365 / Teams. To take part in the course you have to join the "Introduction to Electromagnetic Fields-Simulation" team using the team code ljjp4yi.

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Lehrveranstaltung

Dozent: Prof. Dr. Romanus Dyczij-Edlinger
Ort: Gebäude C6 4 - Hörsaal II (Raum 0.09)
Zeit: jede Woche am Dienstag im Zeitraum vom 12.04.2022 bis 29.07.2022,
von 10:30 bis 12:00 Uhr.
Umfang: 15 Wochen je 2 SWS

Übung zur Lehrveranstaltung

Ort: Gebäude C6 3 - Seminarraum 4.08
Zeit: jede Woche am Mittwoch im Zeitraum vom 20.04.2021 bis 20.07.2021,
von 13:45 bis 14:30 Uhr.
Umfang: 15 Wochen je 1 SWS

Dokumente:

Unterlagen zur Lehrveranstaltung herunterladen

Zuordnung zum Curriculum:

Ba Systems Engineering, Fächergruppe Elektrotechnik
Ba Mechatronik, Wahlpflichtfach

Zulassungsvoraussetzungen:

Keine.

Leistungskontrollen:

Computerimplementierungen, mündliche Prüfung
Hier finden Sie das zugrundeliegende Benotungsschema.

Arbeitsaufwand:

Präsenz
Vor- /Nachbereitung
Prüfungsvorbereitung
Gesamt
45 h
45 h
30 h
120 h

Modulnote:

Computerimplementierungen
Mündliche Prüfung
40 %
60 %

Lernziele

  • Studierende sind in der Lage, wichtige Klassen von Feldproblemen zu klassifizieren und kennen typische Fallbeispiele aus Wärmelehre, Akustik und Elektrodynamik.
  • Sie sind mit den Gemein­samkeiten und besonderen Eigenheiten der resultierenden Typen von (Anfangs-)Randwert-Problemen vertraut und verstehen die Grundlagen von Differenzial- und Integral­gleichungs­verfahren zur numerischen Lösung von Problem­stellungen der klassischen Maxwellschen Theorie.

    Inhalt

    • Numerische lineare Algebra (Eigenwert-, Singulärwert-, QR- und LR-Zerlegungen, schwach besetzte Matrizen, Krylov-Unterraum-Verfahren)
    • ausgesuchte lineare Randwert- und Anfangsrandwertprobleme (sachgemäß und unsachgemäß gestellte Probleme, elliptische, parabolische, hyperbolische und unklassifizierte Gleichungen)
    • Separationsansätze
    • Konsistenz, Stabilität und Konvergenz numerischer Verfahren
    • Finite-Differenzen-Methoden (Diskretisierung, Anfangs- und Randbedingungen, explizite und implizite Zeitintegrationsverfahren, Stabilitätsanalyse)
    • Variationsmethoden (Euler-Lagrange-Gleichungen, essentielle und natürliche Randbedingungen, Ritzsches Verfahren)
    • Methode der gewichteten Residuen (Kollokation, Galerkin, Galerkin-Bubnow)
    • Finite-Elemente-Methoden (Diskretisierung, Formfunktionen, Elementmatrizen, Einbringen von Randbedingungen und Quellen)
    • Integralgleichungsmethoden (Greensche Funktionen, Klassifizierung)
    • Randelemente-Methoden (Diskretisierung, Singularitäten)

    Weitere Informationen

    • Treffethen, Bau: Numerical Linear Algebra
    • Demmel: Applied Numerical Linear Algebra
    • Farlow: Partial Differential Equations for Scientists and Engineers
    • Courant, Hilbert: Methoden der mathematischen Physik
    • Stakgold: Green's Functions and Boundary Value Problems
    • Strang, Fix: An Analysis of the Finite Element Method
    • Grossmann, Roos: Numerik partieller Differentialgleichungen
    • Bossavit, Alain: Computational Electromagnetism
    Postal address

    Chair of Theoretical Electrical Engineering
    Saarland University
    Campus C6 3, 11th floor
    Box 15 11 50
    66041 Saarbrucken
     

     
    Visitor and delivery address

    Chair of Theoretical Electrical Engineering
    Saarland University
    Campus C6 3, 11th floor (site plan)
    66123 Saarbrücken (directions)
     

     
    Chair
    Prof. Dr. Romanus Dyczij-Edlinger
    edlinger(at)lte.uni-saarland.de
    Phone: +49 681 302-2441
    Consultation by appointment.
     
    Secretariat
    Petra Braun
    sekretariat(at)lte.uni-saarland.de
    Phone.: +49 681 302-2551
    Fax: +49 681 302-3157

    Office hours
    Mo   08:00 a.m. — 12:00 noon
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    Thu  08:00 a.m. — 12:00 noon
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