Segundo Cuatrimestre 2019
Horarios, docentes, aulas
Análisis Numérico II (Plan 2002) LM | |
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Ariel Lombardi - María Evangelina Alvarez | |
Martes 9:30 – 12:30 Aula 15 | Jueves 8:30 – 10:30 Aula 15 / Lab. PM |
Prácticas
- Práctica 0 (repaso)
- Práctica 1 (diferencias finitas para ecuaciones parabólicas)
- Práctica 2 (diferencias finitas para ecuaciones hiperbólicas)
- Practica 3 (Espacios de Sobolev, elementos finitos en 1d y 2d)
En los ejercicios de implementación en computadora usaremos el software R. En Windows se puede instalar siguiendo los siguientes pasos:
- Descargar R de http://cran.cnr.berkeley.edu/ ( Click en Download R for Windows. Click en base. Click en Download R 3.6.1 for Windows (o la versión más nueva que aparece)
- Instalar R dejando todas las opciones por default.
- Descargar RStudio Desktop para windows desde http://rstudio.org/download/desktop eligiendo la versión libre y la que corresponda a Windows (RStudio 1.2.1335 – Windows 7+ (64-bit) por ejemplo).
- Instalar RStudio dejando todas las opciones por default.
Para elementos finitos en 2d usaremos el software FreeFem, que puede descargarse de https://freefem.org/. Puede ser útil y más sencillo utilizar el editor integrado freefem++cs que puede encontrarse en https://www.ljll.math.upmc.fr/lehyaric/ffcs/index.htm.
Programas de ejemplo (archivos txt para copiar en RStudio o en freefem++-cs)
- Práctica 0, Ejercicio 10: un programa para la primera parte del ejercicio (con condiciones de borde cambiadas).
- Práctica 1, Ejercicio 2: diferencias finitas para la ecuación del calor, programa y condición inicial
- Práctica 2. Métodos upwind y Lax-Wendroff
- Práctica 3. Aproximación por elementos finitos de un problema de Poisson en 2d. Cálculo de errores y órdenes de convergencia.
Correlativas
- Análisis Numérico I
- Análisis Funcional
Bibliografía
- V. Bloomfield. Using R for Numerical Analysis in Science and Engineering. CRC Press, Boca Raton, 2014.
- R. Durán, S. Lasalle, J. Rossi. Elementos de Cálculo Numérico. Departamento de Matemática, FCEN, UBA.
- C. Johnson. Numerical solutions of Partial differential equations by the finite element method. Cambridge University Press, 1987.
- K. W. Morton, D. Mayers. Numerical Solution of Partial Differential Equations. Cambridge University Press, 2005.
- G. D. Smith. Numerical Solution of Partial Differential Equations: Finite Difference Methods. Oxford applied mathematics and computing
science series. Oxford University Press, 1985.
Programa Analítico
- Unidad 1. Resolución numérica de Problemas de Valores Iniciales para Ecuaciones Diferenciales Ordinarias
- 1.1. Método de Euler
- 1.2 Métodos Multipaso
- 1.3 Métodos de Taylor de mayor orden
- 1.4 Métodos de Runge-Kutta
- 1.5 Técnicas para la resolución de sistemas y ecuaciones diferenciales ordinarias de orden superior
- Unidad 2. Ecuaciones en Diferencias Lineales
- 2.1 Polinomio y ecuación característica
- 2.2 Condición de la raíz
- 2.3 Consistencia, estabilidad y consistencia
- Unidad 3. Resolución Numérica de problemas de Contorno para Ecuaciones Diferenciales Ordinarias
- Método de tiro para problemas lineales y no lineales
- Métodos de diferencias finitas para problemas lineales y no lineales
- Introducción al método de Rayleigh – Ritz
- Unidad 4. Resolución Numérica de Ecuaciones Diferenciales en Derivadas Parciales
- Ecuaciones elípticas. Principios de máximo discretos. Métodos de diferencias finitas para la ecuación de Laplace
- Ecuaciones parabólicas. Métodos de diferencias finitas explicitos e implícitos para la ecuación del calor.
- Ecuaciones hiperbólicas. Métodos de diferencias finitas para la ecuación de ondas
- Unidad 5. Introducción al Método de Elementos Finitos.
- Formulación variacional de problemas de valores de contorno
- Teorema de Lax – Milgram
- Estimaciones de error abstractas
- Construcción de espacios de elementos finitos