Effiziente Simulationstechniken für robuste Least-Squares FEM in der Fluiddynamik

Für die zuverlässige Lösungtechnisch-naturwissenschaftlicher Problemstellungen der nichtlinearen Fluiddynamik sollen neue numerische Simulationswerkzeuge entwickelt, analysiert und als Software bereitgestellt werden, die eine höhere Leistungsfähigkeit als bestehende Simulationstechniken versprechen. In diesem Projekt werden sogenannte Least-Squares Finite Elemente in Kombination mit zukunftsweisenden iterativen Lösern entwickelt. Gegenüber herkömmlichen Zugängen sollen hier die wesentlichen Approximationseigenschaften analysiert und verbessert werden, dies betrifft zum Beispiel die Massenerhaltung, die Adaptivität, etc. Die resultierenden diskreten nicht linearen Systeme sollen mit speziell angepassten Newton-Mehrgitterverfahren gelöst werden, die bzgl. der Wahl der FEM-Räume und der Problemformulierungen optimiert werden. Um in Zukunft komplexe Probleme der Biofluidmechanik und insbesondere Probleme mit Fluid-Struktur-Wechselwirkungen effizient simulieren zu können, sollen die entwickelten numerischen Methoden mit Techniken des High Performance Computing kombiniert werden und in der CFD-Software FEATFLOW realisiert werden, die den Einsatz von Parallelrechnern und Beschleunigerarchitekturen (GPUs) erlaubt.

Antragssteller

Universität Duisburg-Essen: Prof. Dr. Jörg Schröder, Dr.-Ing. Alexander Schwarz (Ingenieurwissenschaften, Institut für Mechanik);
Technische Universität Dortmund: Prof. Dr. Stefan Turek, Dr. Abderrahim Ouazzi (Institut für Angewandte Mathematik)

Förderlinie: Projektförderung
Fördersumme: 152.640 Euro
Laufzeit: 01.01.2012 – 30.06.2013

Ansprechpartner

Prof. Dr. Jörg Schröder
Universität Duisburg-Essen
Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Abteilung Bauwissenschaften
Institut für Mechanik
Universitätsstraße 15
45117 Essen

Telefon: 0201-1832682
j.schroeder (at) uni-due(dot)de