Adrian Lew
- Profesor asociado de Ingeniería Mecánica en Institute for Computational and Mathematical Engineering en Stanford University
- Grauado de Ingeniería Nuclear en el Instituto Balseiro, Argentina
- MSc y PhD en Aeronautica en California Institute of Technology
High-Fidelity Simulation of Brittle Fracture Problems
The simulation of brittle fracture problems has long been deemed to be very sensitive to the selection of the mesh, namely, convergence of the crack path as the mesh is refined would often not be established. We argue that the culprit behind these observations is the low accuracy of the computed stress intensity factors, which define the evolution of the crack. With this in mind, we will present a collection of methods we introduced in the last few years in 2D and 3D whose end results are: (a) the stress intensity factors can be computed with arbitrary order of accuracy (in 2D), (b) the mesh does not need to be refined around the crack tip for accuracy (in 2D), and (c) numerical experiments show convergence of the computed crack paths. We demonstrate these methods with applications to thermally driven cracks on thin glass plates, and to the propagation of volcanic dikes out of a magma chamber, a hydraulic fracture problem.
Rainald Löhner
- Director del CFD center en College of Sciences of George Mason University, Washington, D.C.
- MSc en Ingeniería Mecánica en Technische Universität Braunschweig, Alemania
- PhD en Ingeniería Civil en University College of Swansea, Gales
Existential musings in computational mechanics
Computational mechanics has seen tremendous advances in the last 40 years. Besides traditional experiments and simple analysis, it has become a third pillar throughout the engineering design and analysis process.
Nevertheless, it is never a mistake to question the current state of the art and see what could and should be improved, and how competitors are evolving.
The talk will summarize the main worldwide efforts in the field of computational mechanics during the last 40 years, and then explore the `existential questions' facing this field today. These include:
- Given recent advances in experimental techniques and fast prototyping via 3-D printing: is computational mechanics still competitive ?
- Are there fields where computational mechanics is not predictive, i.e. where it has not been able to provide reliable answers ?
- Is too much effort devoted to achieving top speeds on ever more complex HPC systems versus development of better physics models ?
- What are the inherent limits of high order methods ?
- What are the inherent limits of reduction methods (POD, PGD) ?
- Are we `thinning out at the HPC top end', i.e. are we facing a situation where less and less codes, and hence less and less users can achieve top speeds on HPC systems ?
- Which current and foreseeable hardware barriers need to be broken in order to increase fidelity and predictability in computational mechanics ?
- Is the current academic environment promoting the talent required to move computational mechanics to the next level ?
- Is the current government funding emphasis conducive to increased understanding and modeling ?
Jaime Klapp
- Áreas: Fluido-dinámica astrofísica, CFD en general, incluyendo simulaciones relacionadas a hemodinámica, tsunamis, fractured oil fields, dispersion de contaminantes en aire, terreno y agua, y varias aplicaciones de petróleo y gas.
- Degree in physics at the National University of México (UNAM)
- M. Sc. in Applied Mathematics and Theoretical Physics in Cambridge University, England
- Ph. D. in Theoretical Astrophysics in Oxford University, England
Dinámica de Fluidos Computacional: Aplicaciones en Ciencia e Ingeniería y el proyecto ENERXICO
La Dinámica de Fluidos Computacional estudia una gran variedad de problemas en diversas ramas de la ciencia y la ingeniería. El incremento de la capacidad de cómputo y almacenamiento de los sistemas actuales de supercomputo permite aumentar la complejidad de los sistemas que son modelados. Se muestra algunos ejemplos de aplicaciones que hemos desarrollado durante los pasados años, particularmente basados en el método numérico conocido como Hidrodinámica de Partículas Suavizadas (SPH) y se hace una breve descripción del proyecto 'ENERXICO: Supercómputo y Energía para México'.
Mariano Vázquez
- Co-líder del proyecto Alya en el Barcelona Supercomputing Center, España
- Co-fundador y director de la compañía ELEM Biotech, spinoff del BSC
- Areas: biomecánica (particularmente mecánica de tejidos y electrofisiología) a nivel órgano y sistema
Modelo computacional cardíaco y HPC
En esta charla, vamos a mostrar el poder de los superordenadores y su uso en la modelización del sistema físico más complejo, atractivo y desafiante que uno puede imaginar: el cuerpo humano. Nos enfocaremos en el sistema cardiovascular, considerado desde el punto de vista de un ingeniero como un sistema multi-física / multi-escala, describiendo como este sistema es trasladado a un código de simulación para grandes ordenadores. La chala discutirá diferentes aspectos del problema, desde el modelo matemático hasta el caracter traslacional de tal proyecto multi-disciplinario, y se mostrarán resultados recientes.
Luis Caffarelli
- Actualmente ocupa la Cátedra Sid Richardson en la Universidad de Texas en Austin
- También ha sido profesor en la Universidad de Minnesota, la Universidad de Chicago, y el Instituto Courant de Ciencias Matemáticas en la Universidad de Nueva York
- Entre 1986 y 1996 fue miembro permanente del IAS, Instituto de Estudios Avanzados, de Princeton
- Msc (1968) y Ph.D. (1972) en la Universidad de Buenos Aires
- Áreas: es el principal experto mundial en problemas de frontera libre para ecuaciones diferenciales en derivadas parciales no lineales. También es famoso por sus contribuciones a la ecuación Monge-Ampere y más en general ecuaciones completamente no lineales. Recientemente se ha interesado por los problemas de homogeneización.
Interactions among quantities of different diffusivity
In this presentation I will discuss different models of interactions among variables of different dimensionality, (a surface and a volume) different diffusivity : one local the other integral, occupying adjacent domains or overlapping, etc, Examples are segregation of species, bid-ask configurations in finance, sublimation We are interested in existence, regularity, stability, properties of interphases.
Marcela Cruchaga
- Areas: CFD cubriendo diferentes aspectos como: formulaciones estabilizadas, flujos de superficie libre, interacción sólido-fluido, vibraciones, transferencia de calor
- PhD en Métodos Numéricos aplicados a la Ingeniería en la Universidad Politécnica de Catalunya
- Graduada en Ingeniería Civil en la Universidad de Buenos Aires
Simulación numérica y validación experimental de flujos con superficie libre e interacción fluido-estructura utilizando métodos embebidos
Se recopila el trabajo sobre problemas de superficie libre e interfaces móviles con aplicación a problemas de interacción fluido estructura. En particular se presenta soluciones para elementos finitos estabilizados en mallas fijas con superficies móviles embebidas. Los problemas de análisis evalúan la relevancia de consideraciones de algoritmos con conservación de masa en forma global, redefinición de mallas superficiales y técnicas de transferencia de información en mallas fijas para el tratamiento de cuerpos embebidos. Los resultados se comparan con experimentos físicos desarrolladas en el contexto de los trabajos presentados y otras técnicas numéricas reportadas en la literatura.
Roberto Lamberts
- Profesor titular en Universidade Federal de Santa Catarina.
- Areas: Ingeniería Civil con énfasis en Eficiencia Energética, desempeño térmico de edificios, bioclimatología y comfort térmico.
- PhD en Ingeniería Civil en University of Leeds, Reino Unido
- MSc en Ingeniería en Universidade Federal do Rio Grande do Sul, UFRGS, Brasil.
- Graduado en Ingeniería Civil en Universidade Federal do Rio Grande do Sul, UFRGS, Brasil.
Building performance simulation and metamodels
- Introduction to building performance simulation.
- Building information modeling(BIM).
- BIM to building energy modeling (BEM).
- Key Building performance indicators for design.
- The evolution of the Brazilian building energy labeling scheme with metamodels.
- BIM and metamodels for design.