Předmět navazuje na NMMO403 Počítačové řešení úloh fyziky kontinua a je
zaměřen na numerickou implementaci pokročilejších výpočetních technik z různých partií
fyziky. Zaměření na použití HPC, akademického open source softwaru.
Poslední úprava: Šmíd Dalibor, Mgr., Ph.D. (12.05.2023)
The course is a follow-up of NMMO403 Computer Solution of Continuum Physics Problems and is focused on
the numerical implementation of more advanced computational techniques from various parts of physics. Focus
on the use of HPC, academic open source software.
Poslední úprava: Šmíd Dalibor, Mgr., Ph.D. (13.05.2023)
Cíl předmětu -
Cílem kurzu je rozšířit vhled studujících do problematiky numerického řešení
úloh mechaniky kontinua metodou konečných prvků. Naučit se pracovat na moderních
paralelních počítačích a používat vhodné akademické softwarové prostředky.
Poslední úprava: Šmíd Dalibor, Mgr., Ph.D. (12.05.2023)
The aim of the course is to broaden the students' insight into the problems of numerical solution
of continuum mechanics problems using the finite element method. Students will learn how to work on modern
parallel computers and use appropriate academic software tools.
Poslední úprava: Šmíd Dalibor, Mgr., Ph.D. (12.05.2023)
Podmínky zakončení předmětu -
Zápočet je udělen za aktivní účast na třech pětinách konaných cvičení
(zaokrouhleno dolů). Aktivita je dokumentována mimojiné i prací v Git
repositáři během semestru. Tato aktivita může vzejít ze cvičení nebo
může být nahrazena i domácí prací. Právo studujícího na opravu dle Čl.
9 POS je dáno tím, že neaktivita na jednom cvičení je nahrazena
aktivitou na jiném cvičení, tak že aktivních účastí jsou alespoň
předepsané tři pětiny.
Poslední úprava: Blechta Jan, Mgr., Ph.D. (31.08.2026)
Course credit is awarded for active participation in three fifths of
the exercise classes (rounded down). The activity is demonstrated,
among other things, by work in a Git repository during the semester.
This activity may, but need not to, originate from the exercise
classes. The right for retakes pursuant to Article 9 of RoS consists in
compensating inactivity at an exercise class by activity at another
class according to the prescribed quota of three fifths.
Poslední úprava: Blechta Jan, Mgr., Ph.D. (31.08.2026)
Kontroly studia předmětu a podmínky pro jejich úspěšné vykonání, způsob hodnocení -
Zkouška je udělena za vypracování semestrálního projektu, odevzdání
zdrojového kódu do Git repozitáře a prezentaci výsledků na zkoušce.
Součástí zkoušky je diskuze primárně nad tématem projektu, případně nad
dalšími vyučovanými tématy. Projekty jsou voleny po domluvě s
vyučujícími dle vyučovaných témat a zájmů studujícího. Projekty jsou
rozsahem a obtížností mírně rozšířeny oproti vyučovaným problémům.
Typickým projektem bude aplikovat vyučovanou metodu na modifikovaný či
mírně složitější problém, případně spojení vyučovaných metod.
Poslední úprava: Blechta Jan, Mgr., Ph.D. (31.08.2026)
The class is passed by submitting a semestral project, including a Git
repository with the source code, and presenting it at the exam. The
exam includes a discussion, primarily about the final project topic
and, as the case may be, other taught topics. Project topics shall be
relevant to the class agenda and subject to approval of the
instructors. Scope and difficulty of the projects shall slightly exceed
taught topics. A typical project applies a taught method on a modified
or slightly more complex problem and/or synthesizes multiple taught
methods together.
Poslední úprava: Blechta Jan, Mgr., Ph.D. (31.08.2026)
Sylabus -
● Arbitrary Lagrangian-Eulerian method a úlohy s volnou hranicí
● Nitscheho metoda - slabá formulace hraničních podmínek, aplikace na okrajové
podmínky na geometricky netriviálních rozhraních a na kinematickou rovnici volného
povrchu
● Cahnovy-Hilliardovy-Navierovy-Stokesovy rovnice
● Nédélecovy konečné prvky a Maxwellovy rovnice
● Stefanův problém a entalpická metoda
● Augmented Lagrangian method a úlohy s nerovnostními vazbami, kontaktní úlohy
● Sférické harmonické funkce a řešení úloh na sféře/kouli
● Tlakově robustní metody v nestlačitelném proudění
● Adaptivita prostorové diskretizace
Poslední úprava: Šmíd Dalibor, Mgr., Ph.D. (12.05.2023)
● The Arbitrary Lagrangian-Eulerian method and free boundary problems
● Nitsche's method - weak formulation of boundary conditions, application to boundary
conditions at geometrically non-trivial interfaces and to the kinematic equation of the free
surface
● The Cahn-Hilliard-Navier-Stokes equations
● The Nédélec finite element and Maxwell's equations
● The Stefan problem and the enthalpy method
● Augmented Lagrangian method and problems with inequality constraints, contact problems
● Spherical harmonic functions and solving problems on the sphere/ball
● Pressure-robust methods for incompressible flow
● Adaptivity for spatial discretization
Poslední úprava: Šmíd Dalibor, Mgr., Ph.D. (13.05.2023)
