Disciplina Curricular

Modelação em Física e Engenharia MFE

Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica e Biofísica - 3_Plano 2015/16 (Mest.Int)

Contextos

Grupo: 3_Plano 2015/16 (Mest.Int) > 2º Ciclo > Perfil > Perfil em Sinais e Imagens Médicas > Optativas > 5º Ano > 993_MI em Engenharia Biomédica e Biofísica (4º e 5º Anos)

Período:

Grupo: 3_Plano 2015/16 (Mest.Int) > 2º Ciclo > Perfil > Perfil em Radiações em Diagnóstico e Terapia > Optativas > 5º Ano > 993_MI em Engenharia Biomédica e Biofísica (4º e 5º Anos)

Período:

Grupo: 3_Plano 2015/16 (Mest.Int) > 2º Ciclo > Perfil > Perfil em Biofísica Médica e Fisiologia de Sistemas > Optativas > 5º Ano > 993_MI em Engenharia Biomédica e Biofísica (4º e 5º Anos)

Período:

Grupo: 3_Plano 2015/16 (Mest.Int) > 2º Ciclo > Optativas > 4º Ano > 993_MI em Engenharia Biomédica e Biofísica (4º e 5º Anos) > 1º Semestre

Período:

Grupo: 3_Plano 2015/16 (Mest.Int) > 2º Ciclo > Perfil > Perfil em Engenharia Clínica e Instrumentação Médica > Optativas > 5º Ano > 993_MI em Engenharia Biomédica e Biofísica (4º e 5º Anos)

Período:

Peso

6.0 (para cálculo da média)

Objectivos

Adquirir conhecimentos básicos em Modelação em Física e Engenharia e conhecer as técnicas computacionais mais relevantes, suas aplicações e limitações. No final, os alunos deverão ser capazes de identificar qual a técnica mais adequada para resolver um determinado problema.

Programa

Introdução 1. Gerador de números aleatórios 1.1. distribuição uniforme 1.2. testes numéricos 1.3. outras distribuições 2. Percolação, dimensão fractal, modelos de crescimento irreversible 2.1. modelo de percolação 2.2. algoritmo de Hoshen-Kopelman 2.3. algoritmo de Newman-Ziff 2.4. método dos ensembles para a dimensão fatal 2.5. método do “sand-box” 2.6. método do “box counting” 2.7. deposição aleatória, deposição balística, modelo de Eden 2.8. agregação limitada pela difusão (DLA) 2.9. modelo do “dielectric breakdown” 3. Método de Monte Carlo 3.1. Integração de Monte Carlo 3.2. Monte Carlo canónico: algoritmo de Metropolis e taxas de Glauber 3.3. Modelo de Ising 3.4. dinâmica de Kawasaki: misturas e interfaces 4. Dinâmica molecular 4.1. equações de movimento e o método de Verlet 4.2. resolução das equações de movimento e truques de simulação 4.3. dinâmica molecular de eventos 5. Equações diferenciais parciais 5.1. exemplos, condições de fronteira e discretização de derivadas 5.2. Problemas de valores iniciais: equação de onda e equação de difusão 5.3. Problemas de valores de fronteira: equação de Poisson, método de Jacobi, método de Gauss-Seidel 5.4. métodos de gradientes 5.5. elementos finitos 5.6. métodos espectrais 6. simulação de fluídos 6.1. equação de Navier-Stokes 6.2. métodos de volumes finitos 6.3. modelo do gás de rede 6.4. método de Lattice-Boltzmann

Métodos de ensino e avaliação

Exposição das diferentes técnicas na aula teórica e implementação das mesmas nas aulas práticas. A participação dos alunos nas aulas teóricas é fortemente encorajada, através da discussão das vantagens e limitações de cada uma das técnicas. 60% exame final, 40% relatório dos trabalhos desenvolvidos nas aulas práticas.

Disciplinas Execução

2019/2020 - 1 Semestre

2018/2019 - 1 Semestre

2017/2018 - 1 Semestre

2016/2017 - 1 Semestre