MEI-33400 Mallintamisen perusteet, 5 op
Principles of Modelling
Lisätiedot
Kurssikuvaus:
Kontinuumimekaniikan ja sähkömagnetiikan ongelmia kuvaavien mallien muodostuksen yleiset periaatteet. Mallia muodostettaessa tehtyjen mallinnuspäätösten arviointi. Maxwellin yhtälöt. Taseyhtälöt, Eulerin ja Lagrangen tarkastelutavat. Konstitutiiviset yhtälöt. Konstitutiivisten mallien muodostamisen yleiset perusperiaatteet. Resultanttisuureet.
Ei luennoida lukuvuonna 2015-2016
Vastuuhenkilö
Reijo Kouhia, Tuomas Kovanen
-->Suoritusvaatimukset
Harjoitustehtävät tai tentti
Osaamistavoitteet
Opiskelija osaa muodostaa tiettyä ongelmaa kuvaavat yhtälöt lähtien yleisistä yhtälöistä ja ymmärtää erilaisten reunaehtojen merkityksen. Hän tietää mihin reuna-arvotehtäviin erilaisten ongelmien yhteydessä päädytään. Hän tuntee sähkömagnetiikan mallien luokittelun virtastationaariseen malliin, kvasistaattisiin malleihin ja aaltomalliin. Hän osaa arvioida eri mallien soveltuvuutta eri tilanteissa. Hänellä on käsitys miten ja milloin kolmidimensionaalista ongelmaa voidaan mallintaa alemmassa dimensiossa. Hän tuntee kenttämallien yhteyden kokonais- eli resultanttisuureita hyödyntäviin malleihin. Hän osaa käyttää resultanttisuureita hyödyntäviä malleja ja arvioida niiden soveltuvuutta eri tilanteissa. Opiskelijalla on käsitys kontinuumimekaniikan materiaalimallien muodostamisessa tarvittavista symmetriaominaisuuksista ja hän tuntee yleisimmin esiintyviin symmetriaominaisuuksiin liittyvät esityslauseet.
Sisältö
| Sisältö | Ydinsisältö | Täydentävä tietämys | Erityistietämys |
| 1. | Sähkömagneettiset kenttäsuureet. Jännityksen ja muodonmuutoksen käsite. | ||
| 2. | Liiketilan kuvaus, Eulerin ja Lagrangen tarkastelutavat. | ||
| 3. | Maxwellin yhtälöt. Jatkuvuusyhtälö. Tehotasapaino. Massan säilymislaki. Liikemäärän ja liikemäärän momentin tase. Liikeyhtälöt. Navierin tasapainoyhtälöt (3D kontinuumi). | ||
| 4. | Väliaine- ja materiaaliyhtälöt. Materiaalin symmetriaominaisuudet. Yleisimpien symmetrioiden esityslauseet. | ||
| 5. | Osittaisdifferentiaaliyhtälöiden muodostaminen perusyhtälöistä. Luokittelu elliptisiin, parabolisiin ja hyperbolisiin yhtälöihin. Reunaehdot ja alkuarvot. Transientit ja aikaharmoninen tila. | ||
| 6. | Kokonais- eli resultanttisuureet. |
Ohjeita opiskelijalle osaamisen tasojen saavuttamiseksi
Harjoitustehtävät
Arvosteluasteikko:
Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)
Vastaavuudet
| Opintojakso | Vastaa opintojaksoa | Selite |
| MEI-33400 Mallintamisen perusteet, 5 op | MEI-55100 Mallintamisen perusteet, 5 op |