MAS532 Numeriske metoder for hydrodynamikk

Innhold og oppbygning

Numeriske metoder i marin hydrodynamikk gir en grundig innføring i anvendelsen av avanserte numeriske metoder i hydrodynamisk analyse av fleksible flytende offshorekonstruksjoner. Kurset gir et helhetlig faglig fundament - fra grunnleggende prinsipper for dynamisk stabilitet til komplekse, ikke-lineære væske-struktur-interaksjoner med fleksible elastiske konstruksjoner.

Som et sentralt emne i masterstudiet i bærekraftig energiteknologi er marine konstruksjoner forankret i FNs 17 bærekraftsmål. Kurset dekker avanserte temaer som er særlig relevante for behovene innen nye offshore fornybare energiteknologier (SDG7), med mål om å inspirere til innovasjon (SDG9) som kan realiseres på en ansvarlig måte (SDG12) og i hensyn til det marine miljøet (SDG14).

Følgende temaer inngår i kurset:

• Gjennomgang av skipstabilitet
• Dynamisk respons - frekvensdomenet og responsamplitudefaktorer
• Større konstruksjoner - 2D strip-teori og diffraksjonsmodellering
• Tidsdomeneanalyse - Cummins’ ligning
• Numeriske metoder for væske-struktur-interaksjon
• Moderne metoder innen ingeniørdesign
• Numerisk optimalisering

Læringsutbytte

Kunnskap

Studenten …

• har en solid forståelse av lineær bølgeteori og lineære responsamplitudefaktorer (RAO-er).
• forstår forskjellen mellom analyse av små og store volumstrukturer, og kan analysere slike konstruksjoner i både frekvens- og tidsdomene.
• er kjent med design av forankringssystemer og dynamisk modellering av fleksible konstruksjoner.
• har et faglig grunnlag for å anvende numeriske metoder i analyse av marine dynamiske systemer.
• forstår prinsippene bak tidsdomene-baserte numeriske analyser.
• er kjent med moderne metoder innen ingeniørdesign.
• kan anvende numerisk optimalisering for å løse problemer innen hydrodynamikk.
• forstår hvordan man utfører simuleringer som inkluderer væske-struktur-interaksjon.

Ferdigheter

Studenten …

• kan utføre en lineær diffraksjonsanalyse ved bruk av et rand­element­verktøy for å beregne bølgelaster på enkle geometrier.
• kan gjennomføre en tidsdomenebasert responsanalyse ved hjelp av industriprogramvare.
• har avanserte beregningsferdigheter i et vitenskapelig programmeringsspråk for koding av numeriske algoritmer.

Generell kompetanse

Studenten …

• kan vurdere egnethet og nøyaktighet av numeriske koder for å løse ingeniørfaglige problemstillinger innen hydrodynamikk.

Krav til forkunnskaper

Ingen.

Anbefalte forkunnskaper

MAS116 Hydrodynamikk, ING202 Programmering for ingeniører, MAS220 Grunnleggende fluidmekanikk, MAS224 Rigid Body Dynamics

Undervisnings- og læringsformer

Tradisjonelle forelesninger, regneøvelser og gruppeprosjektoppgaver.

Flere korte problembaserte læringsoppgaver, gjennomført i små grupper og med temaer som er relevante for kurset.

Obligatorisk læringsaktivitet

Studentene arbeider i små grupper med flere korte, problembaserte læringsoppgaver. Disse oppgavene danner grunnlaget for mappeeksamen.

Det gjennomføres én obligatorisk underveisvurdering av porteføljen. Denne innleveringen må være godkjent før mappe kan leveres til den endelige eksamen.

Vurderingsform

Mappeeksamen består av flere korte rapporter gjennomført i gruppe basert på de problembaserte læringsoppgavene, samt en muntlig justerende eksamen.

Karakter skalaen er A-F, der F er ikke bestått.

Den muntlige justerende eksamen kan føre til en karakterjustering på maksimum ett trinn opp eller ned.

En ikke bestått mappe kan kun tas på nytt neste gang emnet undervises.

For mer informasjon om kunstig intelligens (KI), se retningslinjene for innlevering av hjemmeeksamener og arbeidskrav.

Hjelpemidler ved eksamen

Alle hjelpemidler er tillatt.

For mer informasjon om bruk av kunstig intelligens (KI), se retningslinjene for innlevering av hjemmeeksamener og arbeidskrav.

Mer om hjelpemidler