30150 Matematiske og numeriske metoder i den faste jords fysik

2020/2021

Undervisningen i foråret 2021 vil blive afholdt på campus
Kursusinformation
Mathematical and Numerical Methods in solid Earth Physics
Dansk
5
Bachelor
Kurset udbydes som enkeltfag
F1B (tors 13-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger og regneøvelser.
13-uger
F1B
Bedømmelse af øvelser og rapport(er)
2 prøver og 2-4 afleverings opgaver i løbet af kursusforløbet
Alle hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , intern bedømmelse
0100501035.­(30140/30131) , grundlæggende matlab programmering.
Shfaqat Abbas Khan , Lyngby Campus, Bygning 328, Tlf. (+45) 4525 9775 , abbas@space.dtu.dk
30 Institut for Rumforskning og -teknologi
I studieplanlæggeren
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