Předmět: Modelování multifyzikálních problémů

« Zpět
Název předmětu Modelování multifyzikálních problémů
Kód předmětu KEP/MMP
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 4
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Dostupnost předmětu Předmět je nabízen přijíždějícím studentům
Vyučující
  • Svobodová Helena, Ing. Ph.D.
  • Grossl Jiří, prof. Ing. Ph.D.
  • Marák Marek, doc. Ing. Ph.D.
  • Sitta Pavel, Ing. Ph.D.
  • Fessl Jiří, Ing.
  • Hraba Tomáš, Ing.
Obsah předmětu
1. Modelování v elektrotechnických aplikacích, definování základních pojmů. 2. Numerické metody - přehled (ODR, PDR, MKD, MKP, integrální rovnice). 3. Elektrostatické a proudové pole, diferenciální rovnice, okrajové podmínky, ukázka aplikací. 4. Elektromagnetické harmonické pole (nízké frekvence), diferenciální rovnice, okrajové podmínky, ukázka aplikací. 5. Elektromagnetické harmonické pole (vysoké frekvence), diferenciální rovnice, okrajové podmínky, ukázka aplikací. 6. Homogenní vedení, harmonický ustálený stav, rázové jevy. 7. Teplotní pole, diferenciální rovnice, okrajové podmínky, ukázka aplikací. 8. Sdružené úlohy elektromagnetického a teplotního pole, formy sdružení. 9. Strukturální analýza, modální analýza, vibrace 10. Pole termoelastických deformací - sdružení pole deformací a teplotního pole, ukázky aplikací. 11. Analýza výsledků a kalibrace modelů. 12. Optimalizační úlohy - metody, lokální a globální algoritmy, kriteriální funkce. 13. Optimalizační úlohy - multikriteriální úlohy, omezení, řešitelnost a použitelnost.

Studijní aktivity a metody výuky
Laboratorní praktika, Samostudium studentů, Přednáška
  • Příprava prezentace (referátu) [3-8] - 16 hodin za semestr
  • Příprava na laboratorní měření, zpracování výsledků [1-8] - 4 hodiny za semestr
  • Kontaktní výuka - 52 hodin za semestr
  • Příprava na dílčí test [2-10] - 6 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku [10-60] - 30 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
ovládat základní metody analýzy elektromagnetického pole a počítačového řešení fyzikálních polí
vysvětlit základy teorie elektromagnetického, elektrostatického a proudového pole, teplotního pole a strukturální mechaniky
Odborné dovednosti
modelovat chování typických zařízení používaných v elektrotechnice
Obecné způsobilosti
mgr. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru.,
mgr. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i laikům informace o povaze odborných problémů a vlastním názoru na jejich řešení,
Výsledky učení
Odborné znalosti
orientovat se v základních metodách počítačového řešení fyzikálních polí
Odborné dovednosti
formulovat vybrané problémy pomocí okrajových úloh pro potenciál včetně okrajových podmínek
analyzovat jednoduché praktické problémy z oblasti elektromagnetického a teplotního pole
řešit, s pomocí počítače, jednoduché praktické problémy z oblasti elektromagnetického a teplotního pole
ověřit experimentálně získané výsledky
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Přednáška založená na výkladu,
Cvičení (praktické činnosti),
Řešení problémů,
Odborné dovednosti
Laboratorní praktika,
Individuální konzultace,
Hodnotící metody
Odborné znalosti
Kombinovaná zkouška,
Seminární práce,
Odborné dovednosti
Kombinovaná zkouška,
Demonstrace dovedností (praktická činnost),
Test,
Seminární práce,
Doporučená literatura
  • Carlos A. Smith, Scott W. Campbell. A First Course in Differential Equations, Modeling, and Simulation. 2016. ISBN 148225722X.
  • Mayer, Daniel. Aplikovaný elektromagnetizmus : úvod do makroskopické teorie elektromagnetického pole pro elektrotechnické inženýry. 1. vyd. České Budějovice : Kopp, 2012. ISBN 978-80-7232-424-8.
  • Paul J. Nahin. Transients for Electrical Engineers: Elementary Switched-Circuit Analysis in the Time and Laplace Transform Domains. 2018. ISBN 3319775979.
  • Randy Haupt. Antenna Arrays: A Computational Approach. 2010. ISBN 0470407751.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr