30150 Matematiske og numeriske metoder i den faste jords
fysik
2020/2021
Undervisningen i foråret 2021 vil blive
afholdt på campus
Overordnede kursusmål
Formålet med kurset er at give de grundlæggende matematiske
redskaber til løsning af numeriske problemer i rum- og geofysik.
Der fokuseres særligt på løsninger af matematiske problemer vha.
kodning i Matlab.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- redegøre for begreberne tensor, spænding, deformation, ydre
kræfter, konstitutive relationer.
- redegøre for fundamentale begreber i forbindelse med
interpolation, projektion, herunder kriging, simulation, variogram,
korrelation, areal/afstand/vinkel-bevarelse.
- løse partielle differential- og integralligninger ved Matlab
programmering.
- løse lineære og ikke lineære inverse problemer i 1D og 2D.
- løse problemer vedrørende statiske tryk- og spændingsforhold,
strømningsfænomener i havet og i Jorden.
- løse problemer vedrørende plastisk flydning i iskapper, og
strømning i porøse medier.
- analysere tidsserier og beregne hertil hørende usikkerhed på
model parametre
- programmere i Matlab og sammensætte kompleks kode til at løse
numeriske integration i forbindelse med geofysiske
problemstillinger.
- anvende Matlab til at konstruere animationer/videoer i
forbindelse med formidling af geofysiske
problemstillinger.
Kursusindhold
Introduktion til Cartesiske tensorer, samt spænding, volumenkræfter
og traktion (overfladestress), deformation og rotation. Avanceret
programmering i Matlab. Introduktion til numeriske metoder til
projektion og transformationer med afstand, areal og/eller vinkel
bevaring. Introduktion til finite element metoden til løsning af
partielle differential- og integralligninger. Introduktion til
lineære og ikke-lineære inverse problemer i 1D og 2D. Analyse af
tidsserier og usikkerhed, samt interpolation i 1D g 2D ved
anvendelse af bl.a. kriging. Eksempler på bevarelsessætninger og
bevægelsesligninger. Eksempler på anvendelser: Hydrostatisk tryk,
statisk elasticitet, plastisk flydning i Jordens, is-flydning,
strømning i porøse medier, turbulens og laminar flydning.
Litteraturhenvisninger
Kompendium + Forelæsningsnoter.
Sidst opdateret
22. januar, 2021