Behörighetskrav

120 hp inklusive 80 hp i fysik och matematik.

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna

• Formulera och tillämpa ekvationerna för bevarelse av rörelsemängd, energi och massa.

• Beskriva konceptuellt och i ekvationsform deformerbara material som deformeras i området mellan det nästan fasta och det flytande tillståndet. (reologi)

• Konstruera och lösa en komplett uppsättning av dynamiska ekvationer.

• Räkna ut riktningar för huvudspänningar och deformationer.

• Härleda Navier-Stokes ekvationer för viskös reologi.

• Skriva ner och lösa ekvationen för hur en elastisk platta deformeras.

• Skriva ner och lösa ekvationerna för temperatur och värmeledning

• Skriva ner och förklara Darcy’s lag och härleda den resulterande ekvation för trycket som en potential.

• Programmera en- och två-dimensionella finita differensmodeller för linjära dynamiska system med hjälp av MATLAB.

• Konstruera spektrala modeller för linjära system med konstanta koefficienter med hjälp av MATLAB.

• Beskriva skillnaderna mellan och begräsningarna i de olika numeriska teknikerna och därifrån välja den bäst lämpade.

• Förklara skillnaden mellan Dirichlet och Neumann randvillkor.

• Använda den kommersiella koden Comsol Multiphysics för att lösa olika dynamiska problem.

• Visualisera resultaten av beräkningarna i form av grafer, konturbilder, film, etc.

Innehåll

Geodynamik:

Spänning och deformation av fasta kroppar.

Elasiticitet och böjning.

Värmetransport.

Fluidmekanik.

Bergarters reologiska egenskaper.

Transport av vätskor i porösa medier.

Numeriska metoder:

Teorin för finita differenser med enkla tillämpningar.

Basala tekniker för disket tidsutveckling.

Fast Fourier Transformer och spektrala metoder med enkla tillämpningar.

Introduktion till finita elementmetoden.

Tillämpningar med användning av det kommersiella programpaketet Comsol Multiphysics.

Undervisning

Föreläsningar, inlämningsuppgifter, problemlösning och datorberäkningar.

Examination

Skriftlig tentamen (8 hp) och obligatoriska moment (2 hp).