Mathematische Modelle

1D-Interface Problem

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Der Temperaturverlauf in der Umgebung eines Kontaktbereiches wird mithilfe des nachfolgenden 1-D-Modellproblems analysiert. Für die numerische Lösung der heat equation in komplizierten 3-D-Geometrien lassen sich hiermit Rückschlüsse zur Auflösung des evtl. großen Temperaturgradienten (Feinheit des Gitters im Kontaktbereich) bzw. zur Konstruktion von Ansatzfunktionen fürs XFEM-Verfahren gewinnen. Zwei, jeweils einseitig unendlich […]

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Radiosity equation

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$$ \newcommand{\x}{{\bf x}} \newcommand{\y}{{\bf y}} \newcommand{\Spro}[2]{\langle {#1},{#2} \rangle} $$ Die Gleichung \begin{equation} \label{IGLqout2} q_{\rm out} ({\bf x}) = \epsilon \, \sigma \, T^4({\bf x}) + \rho \, \int_\Gamma k({\bf x},{\bf y}) \, q_{\rm out} ({\bf y}) \, d{\bf y} , \quad \forall {\bf x} \in \Gamma , \end{equation} ist die […]

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Hemisphärische Kugelflächenfunktionen

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Mittels der Transformation $\theta \rightarrow 2\,\cos(\theta)-1$, die das Intervall $[0,\pi/2]$ nach $[-1,1]$ abbildet, lassen sich Kugelflächenfunktionen auf der Halbkugel erklären. Basisfunktionen Gautron [1] stellt eine Basis aus Kugelflächenfunktionen für die Hemisphäre vor: $$ \newcommand{\R}{\mathbb{C}} \newcommand{\R}{\mathbb{R}} \newcommand{\N}{\mathbb{N}} \newcommand{\Z}{\mathbb{Z}} $$ Seien $l \in \N$, $m \in \Z$ mit $|m| \leq l$, $\phi […]

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Rendering equation

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Die rendering equation, kurz REQ, beschreibt die Strahlungsdichte, die den Punkt ${\bf x}$ einer opaken Oberfläche in Richtung $\, \omega=(\theta,\phi)$ verlässt, in der Form \begin{equation} \label{RTE} L({\bf x},\omega) = L_e({\bf x},\omega) + \int_{2 \pi} f({\bf x}, \omega, \omega^\prime) \, L( h({\bf x},\omega^\prime), -\omega^\prime) \, \cos \theta^\prime d{\omega^\prime} . \end{equation} An […]