Partielle Differentialgleichungen spielen eine zentrale Rolle bei der mathematischen Modellierung von technischen und physikalischen Prozessen. Eine wichite Methode zur Lösung solcher Gleichungen mithilfe des Computers ist die Finite elemente Methode.

Hier stellen wir ein paar typische Gleichungen vor. Durch klicken auf das Bild wird ein jupyter-lite notebook gestartet, in dem diese Gleichung gelöst werden kann, und flexibel damit eperimentiert werden kann.

Dazu wird die am Institue für Analysis und Scientific Computing entwickelte, frei verfügbare finite elemente software Netgen/NGSolve, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster verwendet.

Poisson-Gleichung

Lösung der Poissongleichung

Die Poisson-Gleichung \(\Delta u = f\) ist eine elliptische partielle Differentialgleichung. Sie beschreibt stationäre diffusive Prozesse. 

Wellengleichung

Lösung einer Wellengleichung

Die Wellgleichung beschreibt die Ausbreitung von Welle, z.B. Schallwellen.

Elastizität

elastische Deformation

beschreibt die Deformation elastischer Körper unter Einwirkung von Kräften

Krümmung

die Krümmung einer Zylinderoberfläche, deren Kanten abgerundet wurden

Berechnung der Krümmung von Oberflächen

Maxwell-Gleichungen

das von einer stromdurchflossenen Spule erzeugte magnetische FEld

Die Maxwell-Gleichungen beschreiben die Interaktion von elektrischen une magnetischen Feldern. Hier wird das magnetische Feld einer stromdurchflossenen Spule simuliert.