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DPI2010-19145

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MODELOS DE CAMPO DE FASE PARA PROBLEMAS DE DISCONTINUIDAD LIBRE: METODOS COMPUTA...

MODELOS DE CAMPO DE FASE PARA PROBLEMAS DE DISCONTINUIDAD LIBRE: METODOS COMPUTACIONALES Y APLICACIONES EN FRACTURA, MATERIALES FERROELECTRICOS Y MEMBRANAS BIOLOGICAS MUCHOS SISTEMAS IMPORTANTES EN LAS CIENCIAS APLICADA Y LA INGENIERIA PRESENTAN DISCONTINUIDADES CUYA UBICACION NO ES CONOCIDA A PRIORI, LLAMADOS PROBLEMAS DE DISCONTINUIDAD LIBRE O DE INTERFASES MOVILES, LA MODELIZACION MATEMATICA... ver más

01/01/2010

UPC

24K€

Presupuesto del proyecto: 24K€

Líder del proyecto

Universidad Politécnica de Cataluña No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 9

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2010-01-01 No tenemos la información de la convocatoria

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UPC

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Líder del proyecto

Universidad Politécnica de Cataluña No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 9

Presupuesto del proyecto 24K€

Descripción del proyecto MUCHOS SISTEMAS IMPORTANTES EN LAS CIENCIAS APLICADA Y LA INGENIERIA PRESENTAN DISCONTINUIDADES CUYA UBICACION NO ES CONOCIDA A PRIORI, LLAMADOS PROBLEMAS DE DISCONTINUIDAD LIBRE O DE INTERFASES MOVILES, LA MODELIZACION MATEMATICA Y LA SIMULACION NUMERICA DE DICHOS PROBLEMAS ES EXTREMADAMENTE DIFICIL, EN MUCHOS CASOS FUERA DEL ALCANCE DE LOS CODIGOS COMPUTACIONALES EMPLEADOS EN LA INDUSTRIA Y EN CENTROS DE INVESTIGACION, ESTOS FENOMENOS SON ANALIZADOS EN GENERAL CON MODELOS DE INTERFASE BRUSCA, Y TRATADOS NUMERICAMENTE CON TECNOLOGIAS DE CONTORNO INMERSO O DE LEVEL-SETS (POR EJEMPLO XFEM), EN ESTOS METODOS, LA MECANICA INTERFACIAL ES EXTRINSECA A LA REPRESENTACION GEOMETRICA DE LAS INTERFASES, OTRA OPCION, CLASICA EN LA FISICA DE LA MATERIA CONDENSADA Y EN CIENCIA DE MATERIALES, ES LA MODELIZACION POR CAMPO DE FASE, EN LOS MODELOS DE CAMPO DE FASE, IN PARAMETRO DE ORDEN (EL CAMPO DE FASE) REPRESENTA LA INTERFASE, Y VARIA DE MANERA SUAVE ENTRE VALORES DIFERENCIADOS PARA CADA FASE SEPARADA POR LA INTERFASE DIFUSA, LA EVOLUCION DEL CAMPO DE FASE ESTA GOBERNADA POR UNA ECUACION DIFERENCIAL EN DERIVADAS PARCIALES (EDP) NO LINEAL Y A MENUDO DE CUARTO ORDEN, DEFINIDA EN EL ESPACIO AMBIENTE, ESTA EDP CUMPLE SIMULTANEAMENTE DOS OBJETIVOS: LOCALIZA LOS GRADIENTES DEL CAMPO DE FASE EN LA INTERFASE Y MODELIZA LA MECANICA INTERFACIAL, ESTO ES REEMPLAZA LAS CONDICIONES DE CONTORNO INTERFACIALES DE LOS MODELOS BRUSCOS, ADEMAS, LOS MODELOS DE CAMPO DE FASE NO TIENEN DIFICULTADES PARA TRATAR LA NUCLEACION DE INTERFASES Y TOPOLOGIAS COMPLEJAS, CONTRARIAMENTE A LOS METODOS DE CONTORNO INMERSO O DE XFEM,EL PROYECTO SE BASA EN LA PREMISA DE QUE LA MODELIZACION POR CAMPO DE FASE GANARA EN UN FUTURO CERCANO RELEVANCIA EN CALCULOS INGENIERILES PARA ABORDAR COMPLEJOS PROBLEMAS DE DISCONTINUIDAD LIBRE, DEBIDO A LA SIMPLICIDAD DERIVADA DEL TRATAMIENTO UNIFICADO DE GEOMETRIA Y MECANICA DE LA INTERFASE, EN ESTE PROYECTO, CONSIDERAMOS IMPORTANTES PROBLEMAS DE DISCONTINUIDAD LIBRE EN CIENCIA E INGENIERIA: LA PROPAGACION DE FISURAS EN MATERIALES FRAGILES O COHESIVOS, LAS PAREDES DE DOMINIO EN LA FORMACION Y EVOLUCION DE LA MICROESTRUCTURA EN MATERIALES MARTENSITICOS Y FERROELECTRICOS, Y LA MORFOLOGIA DE MEMBRANAS BIOLOGICAS INMERSAS EN UN FLUIDO AMBIENTE, CONSIDERAMOS QUE LA MAYOR DESVENTAJA DEL ANALISIS POR CAMPO DE FASE, ESTO ES SU ALTO COSTE COMPUTACIONAL, SE VE SUPERADA POR SU CAPACIDAD DE TRATAR DE MANERA INTEGRADA EL SEGUIMIENTO NUMERICO DE INTERFASES MOVILES Y LA FISICA QUE GOBIERNA SU EVOLUCION, ESTO ES PARTICULARMENTE CIERTO CON LA DISPONIBILIDAD CRECIENTE DE ORDENADORES PARALELO DE ALTAS PRESTACIONES, EL PROYECTO ABORDA DOS OBSTACULOS PARA UNA AMPLIA APLICABILIDAD DE LOS MODELOS DE CAMPO DE FASE EN LA INGENIERIA: (1) LA NECESIDAD DE TRADUCIR LO MODELOS HABITUALES DE INTERFASE BRUSCA AL MARCO DE LOS MODELOS DE CAMPO DE FASE Y (2) LA NECESIDAD DE METODOS NUMERICOS EFICIENTES, PRECISOS Y ADECUADOS AL CALCULO PARALELO PARA TRATAR ESTE TIPO DE PROBLEMAS, FORMULADOS TIPICAMENTE COMO EDPS NO LINEALES DE CUARTO ORDEN QUE DESARROLLAN FRENTES LOCALIZADOS, NUESTRA HIPOTESIS ES QUE ABORDANDO EL PUNTO (1) PARA NUEVOS PROBLEMAS IMPORTANTES Y REPRESENTATIVOS TENDREMOS UN IMPACTO EN LAS APLICACIONES TRATADAS AQUI, ADEMAS DE CONTRIBUIR A LA VISUALIZACION DEL POTENCIAL DE LOS MODELOS DE CAMPO DE FASE, Y QUE UN METODO SIN MALLA ADAPTATIVO BASADO EN APROXIMANTES DE MAXIMA ENTROPIA RESULTA IDEAL PARA AFRONTAR EL PUNTO (2),

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