В.Е.Шмелев "Заметки по использованию системы FEMLAB"

В оглавление книги \ К следующему разделу \ К предыдущему разделу

Работа в системе конечноэлементных расчётов FEMLAB

Уровень I

Практическое применение инструментальных средств и графического интерфейса FEMLAB для решения дифференциальных уравнений в частных производных

Студентам, аспирантам, научным работникам, преподавателям физико-математических и общетехнических дисциплин

Курс #номер - 24 часа/ 3 дня.

Цель курса - изучение инструментальных средств GUI-приложения femlab для моделирования различных физических полей одномерной, двумерной и трёхмерной конфигурации в самых разнообразных технических устройствах, а также применения результатов моделирования для проектирования технических устройств с распределёнными параметрами

Что даёт курс

• Возможность понять конечноэлементную технологию решения краевых задач, основанных на дифференциальных уравнениях в частных производных
• Овладеть инструментальными средствами моделирования физических полей одномерных, двумерных и трёхмерных геометрических форм
• Сократить затраты времени на программирование решения краевых задач, а также интерпретацию и визуализацию результатов моделирования
• Получить ответы на вопросы, которые Вам не приходило в голову задать

Что надо знать

• Операционную среду системы MATLAB, типы данных и операции над ними, приоритеты операций в MATLAB-выражениях, язык программирования MATLAB, математические функции, операции и функции матричной алгебры, разреженные матрицы, элементарную и дескрипторную графику, а также основы GUI MATLAB
• Дифференциальное и интегральное исчисление, основы аналитической геометрии, общую теорию скалярного и векторного поля, теорию дифференциальных уравнений в частных производных, комплексные числа

Чему Вы научитесь

• Практической постановке и технике решения одномерных, двумерных и трёхмерных краевых задач математической физики с помощью системы конечноэлементных расчётов FEMLAB
• Работать на уровне пользователя с графическим интерфейсом и инструментальными средствами FEMLAB
• Практически использовать команды меню и инструментальные панели GUI-приложения femlab для моделирования и расчётов физических полей как на пространственно- распределённом, так и на интегральном уровне
• Решать нестандартные краевые задачи, используя стандартные возможности GUI-приложения femlab
• Грамотно интерпретировать результаты вычислений и использовать их в задачах проектирования

Чему учиться дальше

• Практическое применение функций командной строки пакета FEMLAB для решения дифференциальных уравнений в частных производных
• Расширенная мультифизика в системе FEMLAB
• Профессиональное программирование: программирование функций на языке C, трансляция функций Matlab в C-коды (Matlab Compiler).
• Создание приложений. GUI-интерфейс.
• Создание независимых приложений. RunTime Server.

Экзамены, к которым готовит курс

Здесь мне требуется подсказка от фирмы SoftLine

Специальные предложения и скидки

Это на усмотрение фирмы SoftLine

Подробное содержание курса:

• Конечные элементы. Конечноэлементная аппроксимация. Функции формы. Классификация конечных элементов по виду функций формы.
• Конечноэлементные методы решения краевых задач. Проекционные методы конечных элементов как подкласс методов взвешенных невязок. Метод Галёркина с конечными элементами. Матричная формулировка. Разреженный характер глобальной матрицы коэффициентов.
• Работа пользователя с GUI-приложением femlab. Навигатор моделей, команды меню и инструментальные панели. Одномерные, двумерные и трёхмерные задачи. Этапы моделирования в GUI-приложении femlab.
• Краевые задачи, поддерживаемые GUI-приложением femlab. Формы представления краевых задач. Краткая классификация дифференциальных уравнений в частных производных. Коэффициентная, генеральная и ослабленная проекционная формы представления краевых задач в GUI-приложении femlab. Применение переменных FEMLAB для описания краевой задачи. Краткий обзор прикладных режимов ядра и модулей расширения.
• Прорисовка геометрии в GUI-приложении femlab. Солидные и граничные геометрические объекты. Создание их средствами графического интерфейса и функциями командной строки. Импорт геометрических объектов из рабочей области MATLAB. Редактирование свойств геометрических объектов. Другие объекты FEMLAB-модели: солидные подобласти (зоны), поверхностные объекты (faces), рёбра, вершины. Редактирование параметров материальных свойств в подобластях различной размерности. Задание граничных условий. Применение expressions- переменных.Средства генерации конечноэлементной сетки и решатели. Выбор типов конечных элементов. Команды генерации и переопределения сетки. Контроль параметров построенной сетки. Краткий обзор решателей. Средства выбора решателей и настройки их параметров. Старт и рестарт решения. Элементарная мультифизика.
• Постпроцессорная обработка и визуализация решения. Средства визуализации решения в расчётной области и её сечениях. Режимы отображения на экране рассчитанного поля. Настройка их параметров. Интегрирование рассчитанного поля по подобластям различной размерности. Применение переменных FEMLAB в режиме визуализации и постпроцессорной обработки.
• Краткий обзор Библиотеки моделей FEMLAB.
• Дополнительные возможности GUI-приложения femlab. Обмен данными с рабочей областью MATLAB. Сохранение FEMLAB-моделей в виде m- и mat- файлов. Полное сохранение и сохранение последней редакции модели. Загрузка сохранённых моделей. Встраивание сохранённых файлов в Библиотеку моделей пользователя.

Уровень II

Практическое применение функций командной строки пакета FEMLAB для решения дифференциальных уравнений в частных производных

Студентам, аспирантам, научным работникам, преподавателям физико-математических и общетехнических дисциплин

Курс #номер - 24 часа/ 3 дня.

Цель курса - изучение типов данных и функций пакета FEMLAB для моделирования различных физических полей одномерной, двумерной и трёхмерной конфигурации в самых разнообразных технических устройствах, а также применения результатов моделирования для проектирования технических устройств с распределёнными параметрами. Отличительная особенность данного уровня - изучение практических приёмов решения дифференциальных уравнений в частных производных вне графического интерфейса системы FEMLAB.

Что даёт курс

• Возможность овладеть практическими приёмами программирования в системе FEMLAB моделей физических полей одномерных, двумерных и трёхмерных геометрических форм
• Сократить затраты времени на программирование решения краевых задач, а также интерпретацию и визуализацию результатов моделирования
• Получить ответы на вопросы, которые Вам не приходило в голову задать

Что надо знать

• Операционную среду системы MATLAB, типы данных и операции над ними, приоритеты операций в MATLAB-выражениях, язык программирования MATLAB, математические функции, операции и функции матричной алгебры, разреженные матрицы, элементарную и дескрипторную графику, а также основы GUI MATLAB
• Дифференциальное и интегральное исчисление, основы аналитической геометрии, общую теорию скалярного и векторного поля, теорию дифференциальных уравнений в частных производных, комплексные числа
• Знания системы FEMLAB в объёме курса:
  Работа в системе конечноэлементных расчётов FEMLAB. Уровень I. Практическое применение инструментальных средств и графического интерфейса FEMLAB для решения дифференциальных уравнений в частных производных

Чему Вы научитесь

• Практической постановке и технике решения одномерных, двумерных и трёхмерных краевых задач математической физики с помощью функций системы конечноэлементных расчётов FEMLAB
• Работать на уровне программиста в системе MATLAB с функциями пакета FEMLAB
• Практически использовать функции пакета FEMLAB для моделирования и расчётов физических полей как на пространственно- распределённом, так и на интегральном уровне
• Решать нестандартные краевые задачи, используя функции пакета FEMLAB
• Грамотно интерпретировать результаты вычислений и использовать их в задачах проектирования

Чему учиться дальше

• Расширенная мультифизика в системе FEMLAB
• Профессиональное программирование: программирование функций на языке C, трансляция функций Matlab в C-коды (Matlab Compiler).
• Создание приложений. GUI-интерфейс.
• Создание независимых приложений. RunTime Server.

Экзамены, к которым готовит курс

Здесь мне требуется подсказка от фирмы SoftLine

Специальные предложения и скидки

Это на усмотрение фирмы SoftLine

Подробное содержание курса:

• Типы данных. Геометрические объекты FEMLAB. Структуры fem и appl. Назначение полей этих структурных типов данных.
• Конструкторы геометрических объектов и геометрические функции. Применение конструкторов для создания геометрических объектов в рабочей области MATLAB. Множественные операции с геометрическими объектами. Геометрические функции. Представление геометрии расчётной области в структуре fem.
• Утилиты и функции работы с конечноэлементной сеткой. Утилиты встраивания полей, сборки матриц, загрузки и сохранения структур, конвертации данных. Функции инициализации, переопределения, расширения конечноэлементной сетки, другие операции над сеткой.
• Классы конечных элементов и функций формы. Объектовые типы конечных элементов и методы этих объектов. Объектовые типы функций формы и методы этих объектов. Функции нижнего уровня Библиотеки конечных элементов.
• Математические функции. Функции вычисления главных напряжений и деформаций. Вычисление сглаженной единичной функции и сигнума, а также их производных.Решатели. Линейный стационарный решатель. Нелинейный стационарный решатель. Адаптивный стационарный решатель. Многосеточный стационарный решатель. Итерационный стационарный решатель. Нестационарный решатель. Решатель задачи на собственные значения.
• Функции постпроцессорной обработки и визуализации решения. Функции быстрой визуализации. Универсальная функция визуализации. Функция визуализации рассчитанного поля в сечениях расчётной области. Вычисление элементного распределения выражений FEMLAB. Вычисление выражений FEMLAB в произвольных точках расчётной области. Функция интегрирования рассчитанного поля по подобластям различной размерности.
• Программирование решения задач математической физики с использованием функций пакета FEMLAB. Многократное решение краевых задач в рамках одной вычислительной модели. Практические приёмы передачи данных от одной краевой задачи к другой. Одновременное использование переменных MATLAB и FEMLAB в выражениях FEMLAB.

В оглавление книги \ К следующему разделу \ К предыдущему разделу