Analyse numérique : Différences finies

Analyse numérique : Différences finies

  • ECTS

    4 crédits

  • Composante

    Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)

  • Volume horaire

    39h

Description

› 1) Méthodes des Différences Finies pour les équations elliptiques stationnaires

  • Différences finies en dimension 1,
  • Discrétisation des problèmes elliptiques en dimension 1 (discrétisation de l’équation et des conditions limites),
  • Étude de la consistance, stabilité et erreur de convergence,
  • Discrétisation des problèmes elliptiques en dimension 2 et étude de la consistance, de la stabilité et l’erreur de convergence,

› 2) Méthodes des Différences Finies pour les équations instationnaires

  • Semi-discrétisation en espace,
  • Discrétisation en temps, schémas d’Euler implicite et explicite, méthode de Crank-Nicolson (thêta-schéma),
  • Équation de la chaleur,
  • Équation d’advection, Équation de convection-diffusion,
  • Analyse de stabilité au sens de Von Neumann.
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Objectifs

À la fin de cette UE, vous serez capable de : 

  • Comprendre les concepts fondamentaux des méthodes de différences finies,
  • Savoir appliquer les différences finies pour résoudre des équations différentielles ordinaires (EDO) et partielles (EDP) dans le cas stationnaire et instationnaire,
  • Étudier la consistance, la stabilité et la convergence de la méthode des différences finies en dimension 1 et 2,
  • Étude de quelques exemples qui seront implémentés dans l’UE Calcul Scientifique 1.
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Heures d'enseignement

  • Analyse numérique : Différences finies S1 CMCours Magistral19,5h
  • Analyse numérique : Différences finies S1 TDTravaux Dirigés19,5h

Pré-requis obligatoires

Analyse numérique de niveau L3.

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Contrôle des connaissances

Session 1 : 100 % contrôle continu écrit.

Contrôle continu sous la forme de deux devoirs écrits s'inspirant des exercices faits en TD ou de problèmes originaux.

Pas de session 2.

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Compétences acquises

Compétences

Niveau d'acquisition

Appui à la transformation en contexte professionnelRespecter les principes d'éthique, de déontologie et de responsabilité environnementale1 - Notion
Développement et intégration de savoirs hautement spécialisésRésoudre des problèmes pour développer de nouveaux savoirs et de nouvelles procédures et intégrer les savoirs de différents domaines1 - Notion
Développer une conscience critique des savoirs dans un domaine et/ou à l'interface de plusieurs domaines1 - Notion
Mobiliser des savoirs hautement spécialisés, dont certains sont à l'avant-garde du savoir dans un domaine de travail ou d'études, comme base d'une pensée originale1 - Notion
Usages avancés et spécialisés des outils numériquesSe servir de façon autonome des outils numériques avancés pour un ou plusieurs métiers ou secteurs de recherche du domaine1 - Notion
Identifier les usages numériques et les impacts de leur évolution sur le ou les domaines concernés par la mention1 - Notion