Giornale delle lezioni
di
MATHEMATICAL MODELS AND SIMULATION FOR THE ENVIRONMENT
a.a 2018/19
CdLM Civil and Environmental Engineering


Seconda settimana
27 set - Lez Equazioni di trasporto lineari Approssimazione della derivata con differenze finite. Flusso numerico. Introduzione di alcuni metodi espliciti ed impliciti per la risoluzione numerica di equazioni di trasporto lineari.
Terza settimana
2 ott - Lez Equazioni di trasporto lineari Consistenza degli schemi alle differenze finite. Ordine di consistenza. Stabilità della soluzione del problema continuo.
3 ott - Lez Equazioni di trasporto lineari Stabilità degli schemi alle differenze finite.
Quarta settimana
10 ott - Lez Equazioni alle derivate parziali ellittiche Equazioni alle derivate parziali del secondo ordine. Classificazione. Approssimazione con differenze finite di un problema ai valori ai limiti in una dimensione.
11 ott - Lab Equazioni di trasporto lineari Esercitazione in laboratorio. Implementazione del metodo upwind. Risoluzione di una equazione di trasporto lineare.
Quinta settimana
16 ott - Lez Equazioni alle derivate parziali ellittiche Problema debole. Formulazione astratta del problema. Lemma di Lax-Milgram. Metodo di Galerkin. Stima dell'errore con il lemma di Céa.
17 ott - Lab Equazioni di trasporto lineari Esercitazione in laboratorio. Confronto tra i metodi che sono stati introdotti.
Sesta settimana
24 ott - Lez Equazioni alle derivate parziali ellittiche Metodo degli elementi finiti. Definizione di elemento finito. Funzioni di base. Calcolo dei termini della matrice.
25 ott - Lez Equazioni alle derivate parziali ellittiche Stime dell'errore di interpolazione. Elementi finiti in 2D. Proprietà della mesh. Matrice topologica. Elemento di riferimento.
Ottava settimana
07 nov - Lez Equazioni alle derivate parziali ellittiche Elementi per la programmazione degli elementi finiti. Formule di quadratura su triangoli.
08 nov - Lab Metodo degli elementi finiti in una dimensione Implementazione del metodo degli elementi finiti in 1D. verifica della convergenza.
Nona settimana
13 nov - Lez Equazioni alle derivate parziali ellittiche Formulazione debole e approssimazione agli elementi finiti per problemi ellittici con condizioni al bordo di Dirichlet non omogenee o di Neumann. Condizionamento della matrice di stiffness ed effetto sull'errore. Problemi di diffusione e trasporto.
Decima settimana
21 nov - Lez Equazioni alle derivate parziali paraboliche Formulazione debole e semidiscretizzazione in spazio. Metodi per la risoluzione di sistemi di equazioni differenziali ordinarie.
Undicesima settimana
27 nov - Lab Equazioni alle derivate parziali ellittiche Uso del Toolbox di Matlab per la risoluzione di problemi ellittici con elementi finiti.
28 nov - Lez Equazioni alle derivate parziali paraboliche Applicazione del teta-metodo alla risoluzione del sistema di equazioni differenziali ordinarie derivante dalla semi-discretizzazione in spazio del problema parabolico. Condizioni di assoluta stabilità.
Dodicesima settimana
5 dic - Lez Equazioni alle derivate parziali paraboliche Metodo ai volumi finiti per la discretizzazione di un'equazione parabolica.
6 dic - Lab Equazioni alle derivate parziali paraboliche Implementazione dei metodi di risoluzione di equazioni paraboliche in 1D. Uso di Matlab per la risoluzione in 2D.
Tredicesima settimana
11 dic - Lez Leggi di conservazione Leggi di conservazione non lineare. Problema di Riemann e shock. Metodi numerici alle differenze finite di tipo upwind e Lax-Friedrichs. Consistenza.
Tredicesima settimana
17 dic - Lez Leggi di conservazione Metodi numerici per il calcolo della soluzione di leggi di conservazione non lineari. Metodi conservativi. Teorema di Lax-Wendroff. Metodo di Godunov. Metodi TV-stabili. Convergenza.