180 likes | 340 Views
Metoda konečných prvků. KM FJFI ČVUT v Praze. Obsah. Slabé ř ešení okrajové úlohy pro eliptickou parciální diferenciální rovnici. Galerkinova metoda Základní princip a výhody MKP Definice a b ěž né typy kone č ných prvk ů Vyst ř edovaný Taylor ů v polynom Lokální a globální interpolant
E N D
Metoda konečných prvků KM FJFI ČVUT v Praze
Obsah • Slabé řešení okrajové úlohy pro eliptickou parciální diferenciální rovnici. • Galerkinova metoda • Základní princip a výhody MKP • Definice a běžné typy konečných prvků • Vystředovaný Taylorův polynom • Lokální a globální interpolant • Bramble-Hilbertovo lemma • Globální věta o interpolační chybě • Matematické vlastnosti MKP a podrobnosti použití • Práces moderním programovým balíkemna bázi MKP
Literatura • S. C. Brenner a L. Ridgway Scott, The mathematical theory of finite element methods, New York, Springer 1994 • P.G. Ciarlet, The finite element method for elliptic problems, Amsterdam, North-Holland 1978 • P. Grisvard, Elliptic problems in non-smooth domains, Boston, Pitman 1985 • K. Rektorys, Variační metody v inženýrských problémech a v problémech matematické fyziky, Praha, Academia 1999 • V. Thomée, The Galerkin finite element methods for parabolic problems, LNM 1054, Berlin, Springer 1984
Anotace: Obsahem předmětu je výklad metody konečných prvků pro řešení okrajových a smíšených úloh pro parciální diferenciální rovnice. Jsou uvedeny matematické vlastnosti metody a odvozeny odhady chyby při aproximaci touto metodou. Klíčová slova: Okrajové úlohy pro parciální diferenciální rovnice, metoda konečných prvků, Galerkinova metoda, Bramble-Hilbertovo lemma, chyba interpolace. Požadavky: Základní kurzy matematické analýzy, lineární algebry a numerické matematiky, variační metody (dle přednášek na FJFI ČVUT v Praze MAA1-4, LiA1-2, NMA, nebo MAB1-4, LiB1-2, NMB, VAME).
Historie Původně dané potřebou řešit úlohy strukturální mechaniky (1940´s) Richard Courant (1888-1972) – rozdělení oblasti pro eliptické PDR na části Boris G. Galerkin (1871-1945) stavební a obranné inženýrství 1950´s – letectví a kosmonautika John Argyris (1913-2004) 1950´s – Ivo Babuška (*1926 Praha) stavební mechanika - Orlík Miloš Zlámal (1924-1997) – teoretická analýza
Princip algebraický řešič geometrie sítě skryté matematické podrobnosti vizualizace
Geometrie KM
Vizualizace KM
Izočáry KM