510 Mathematik
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Zur Perzentilberechnung
(1990)
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der numerischen Behandlung Differential-Algebraischer Gleichungen (DAE" s). DAE" s treten beispielsweise bei der Modellierung der Dynamik mechanischer System, der Schaltkreissimulation sowie der chemischen Reaktionskinetik auf. Es werden Rosenbrock-Wanner ähnliche Verfahren zu deren Lösung hergeleitet und an technischen Modellen (Fahrzeugachse und Verstärker) getestet.
The numerical solution of implicit ordinary differential equations arising in vehicle dynamic
(1988)
An Universitäten und Fachhochschulen ist die Mathematik-Ausbildung eines der Nadelöhre für angehende Ingenieurinnen und Ingenieure. Viele Studierende der Ingenieurwissenschaften scheitern in den ersten Studiensemestern an den Anforderungen der Mathematik. Lehrende, Fach- und Hochschuldidaktiker/innen und zunehmend auch Fachvertretungen und Verbände stellen sich die Frage, was an den Fakultäten und Fachbereichen getan werden kann, damit Studierende ihre mathematischen Fähigkeiten vergrößern und den anspruchsvollen Studienweg zur Ingenieurin oder zum Ingenieur meistern können.
Seit vielen Jahren ist der Übergang von der Schule zur Hochschule eines der zentralen Themen für didaktische Theorien, empirische Untersuchungen und bildungspolitische Diskussionen. Ein dabei identifiziertes großes Problem vieler Studierender ist, dass mit dem Abitur „eine Lebensphase mit meist klar definierten Zielen in überschaubaren räumlichen, familiären und schulischen Strukturen endet“.1) Entscheidet man sich als Studierender gegen die nicht akademische Laufbahn und nimmt ein Hochschulstudium auf, trifft man auf Studienstrukturen und -bedingungen, die einem fremd und chaotisch vorkommen können. Der Weg an die Hochschulen ermöglicht den Individuen eine Reihe von Optionen, ist aber leider auch immer mit Risiken und Unsicherheiten behaftet. Entscheidungen müssen nun selbstständig vorbereitet und getroffen werden und dies in einem Umfeld, das sehr unterschiedlich im Vergleich zur bekannten Schulstruktur sein kann.
The simulation of fluid flows is of importance to many fields of application, especially in industry and infrastructure. The modelling equations applied describe a coupled system of non-linear, hyperbolic partial differential equations given by one-dimensional shallow water equations that enable the consistent implementation of free surface flows in open channels as well as pressurised flows in closed pipes. The numerical realisation of these equations is complicated and challenging to date due to their characteristic properties that are able to cause discontinuous solutions.
For many practical problems an efficient solution of the one-dimensional shallow water equations (Saint-Venant equations) is important, especially when large networks of rivers, channels or pipes are considered. In order to test and develop numerical methods four test problems are formulated. These tests include the well known dam break and hydraulic jump problems and two steady state problems with varying channel bottom, channel width and friction.