ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ

Πληροφορίες Μαθήματος
ΤίτλοςΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ / Computational Electromagnetics
ΚωδικόςΗΜ0303
ΣχολήΠολυτεχνική
ΤμήμαΗλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Κύκλος / Επίπεδο1ος / Προπτυχιακό
Περίοδος ΔιδασκαλίαςΕαρινή
Υπεύθυνος/ηΕμμανουήλ Κριεζής
ΚοινόΌχι
ΚατάστασηΕνεργό
Course ID20002001

Πληροφορίες Τάξης
ΤίτλοςΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ
Ακαδημαϊκό Έτος2016 – 2017
Περίοδος ΤάξηςΕαρινή
Διδάσκοντες μέλη ΔΕΠ
Ώρες Εβδομαδιαία4
Class ID
600069426

Πρόγραμμα Τάξης

ΚτίριοΠολυτεχνείο (πτέρυγα Γ)
ΌροφοςΌροφος 1
ΑίθουσαΑ6 (6)
ΗμερολόγιοFriday 15:00 to 17:00
ΚτίριοΠολυτεχνείο (πτέρυγα Γ)
ΌροφοςΌροφος 1
ΑίθουσαΑ6 (6)
ΗμερολόγιοMonday 11:00 to 13:00
Τύπος Μαθήματος 2016-2020
  • Επιστημονικής Περιοχής
Τύπος Μαθήματος 2011-2015
Ειδικού Υποβάθρου / Κορμού
Τρόπος Παράδοσης
  • Πρόσωπο με πρόσωπο
Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Γλώσσα Διδασκαλίας
  • Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Οι δύο κύριοι στόχοι του μαθήματος είναι οι ακόλουθοι: 1. Nα διδάξει στους φοιτητές πώς τίθεται, αναλύεται και επιλύεται αριθμητικά ένα πρόβλημα του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου.
2. Nα προσφέρει στους φοιτητές μια γενική επισκόπηση των συνηθέστερων υπολογιστικών μεθόδων, με έμφαση σε μερικές από τις περισσότερο δημοφιλείς μεθόδους, όπως η Μέθοδος των Πεπερασμένων Διαφορών (FDM), η Μέθοδος των Πεπερασμένων Στοιχείων (FEM), η Μέθοδος των Οριακών Στοιχείων (BEM), η Μέθοδος των Ροπών (MOM) και Μέθοδος των Πεπερασμένων Διαφορών στο Πεδίο του Χρόνου (FDTD).
Γενικές Ικανότητες
  • Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
  • Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις
  • Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
  • Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Περιεχόμενο Μαθήματος
H έννοια του σταθμισμένου υπολοίπου στην εκτίμηση του σφάλματος κατά την αναλυτική και αριθμητική προσεγγιστική επίλυση πεδιακών προβλημάτων. Tεχνικές Point-Matching, Rayleigh-Ritz, Galerkin, Leat Squares, και Sub-domain Collocation ως ειδικές περιπτώσεις της γενικής μεθοδολογίας των σταθμισμένων υπολοίπων. Αριθμητικές μέθοδοι στην επίλυση σύνθετων πεδιακών προβλημάτων. Εισαγωγή στις υπολογιστικές μεθόδους πεπερασμένων διαφορών (Finite Difference Method: διακριτοποίηση συνεχούς περιοχής, εξισώσεις διαφορών, εκτίμηση σφάλματος, επαναληπτικές τεχνικές, τεχνικές Crank-Nicolson, Dufort-Frankel), πεπερασμένων στοιχείων (Finite Element Method: διακριτοποίηση, τοπική-ολική αρίθμηση, συναρτήσεις μορφής, μητρώα ακαμψίας και φορτίου, επίλυση συστημάτων, μετα-επεξεργασία και απεικονίσεις αριθμητικών αποτελεσμάτων), ροπών και οριακών στοιχείων (Moment and Boundary Element Method: συναρτήσεις βάσης και βάρους, κατηγορίες ολοκληρωτικών εξισώσεων, συναρτήσεις Green), και πεπερασμένων διαφορών στο πεδίο του χρόνου (Finite Difference Time Domain: εξισώσεις διαφορών, αλγόριθμος Yee, ευστάθεια, διασπορά, προβλήματα ανοιχτού ορίου, απορροφητικές οριακές συνθήκες, τεχνική PML).
Λέξεις Κλειδιά
Υπολογιστικός ηλεκτρομαγνητισμός, Αριθμητικές μέθοδοι, Πεπερασμένα στοιχεία, Πεπερασμένες διαφορές
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
  • Σημειώσεις
  • Βιβλίο
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
Χρήση Τ.Π.Ε.
  • Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
Οργάνωση Μαθήματος
ΔραστηριότητεςΦόρτος ΕργασίαςECTSΑτομικάΟμαδικάErasmus
Διαλέξεις401,3
Φροντιστήριο120,4
Σύνολο521,7
Αξιολόγηση Φοιτητών
Περιγραφή
Γραπτή εξέταση (διάρκεια 165 λεπτών)
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
  • Γραπτή Εργασία (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
  • Γραπτή Εξέταση με Επίλυση Προβλημάτων (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
  • Έκθεση / Αναφορά (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
Βιβλιογραφία
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
Σημειώσεις με τίτλο "Στοιχεία Υπολογιστικού Hλεκτρομαγνητισμού".
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
1. K. S. Kunz and R. J. Luebbers, The Finite Difference Time Domain Method for Electromagnetics, CRC Press, 1993. 2. M. N. O. Sadiku, Numerical Techniques in Electromagnetics, CRC Press, 2010. 3. P. P. Silvester and R. L. Ferrari, Finite Elements for Electrical Engineers, Cambridge University Press, 1996. 4. A. Taflove, Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method, 3rd edition, Artech House, 2005.
Τελευταία Επικαιροποίηση
19-07-2013