AG Numerische Simulation

Logo_Numerik_RGB.jpgNumerische Mathematik ist ein Teil der angewandten Mathematik, der sich mit der Modellierung und Diskretisierungsverfahren zur Approximation der Veränderungsprozesse in verschiedensten Bereichen der Gesellschaft,  Technik oder der Natur befasst.

Die grundlegenden  Modelle solcher Veränderungsprozesse sind dabei stets gewöhnliche oder partielle Differentialgleichungen. Die Analyse des entsprechenden mathematischen Modells (z.B. korrekte Problemstellung, Existenz  und Regularität von Lösungen), das Finden von geeigneten Approximationen  der Lösungen durch numerische Diskretisierungsmethoden und die Stabilität dieser Approximationsverfahren sind dabei zentrale Punkte.

Wichtige konkrete Fragestellungen in unserer Arbeitsgruppe kommen  unter anderem aus der Fluiddynamik (Strömungsverhalten von Flüssigkeiten und Gasen), oder aus den Diffusions- und der Erwärmungsprozessen. Im Bereich der Fluiddynamik befassen wir uns speziell mit hämodynamischen Prozessen in den Blutgefäßen, wobei unser Fokus auf der Untersuchung der gegenseitigen Beeinflussung von Fluid (Blut) und der Gefäßwand (Blutgefäß) liegt. Weitere Anwendungsgebiete für unsere Simulationen sind die atmosphärischen Luftströmungsprozesse und  die damit verbundene Partikelkollisionsdynamik.

Die Studierenden des Lehramts für Mathematik eignen sich die Grundlagen der numerischen Mathematik und der mathematischen Modellbildung im Mathematik Modul 6 (Bachelorstudium) an und sind in der Lage ein selbstgewähltes Modellierungsthema mithilfe mathematischer und numerischer Software zu bearbeiten, siehe  Wikiversity Kurs zur Mathematischen Modellbildung.

Die  Grundlagen der gewöhnlichen und partiellen Differentialgleichungen und deren numerische Lösungsmethoden sind Inhalt der Mathematik Module 9, 10 und 11 im Masterstudium.  Die numerische Modellierung mit partiellen Differentialgleichungen wird an aktuellen Themen geübt, siehe dazu den Wikiversity Kurs zu räumlicher Modellierung der Infektionsausbreitung.

Ein Modellierungsbeispiel zur Schadstoffausbreitung von anfahrenden Autos und Wind an einer Kreuzung  finden Sie auf Wikiversity hier und hier.

 

Universitätspreis für beste Abschlussarbeit mit regionalem Bezug 2022: Kevin Müller 2021: Zeitlich-räumliche Modellierung der Corona-Pandemie in den Landkreisen Kaiserslautern und Kusel (unter Betreuung von Anna Hundertmark)

Forschungspreis des Fachbereich 7 für die beste Bachelorarbeit (Fachwissenschaften) 2022: Tristan Probst: Modellierung des Blutflußes in der Karotisarterie mit Comsol Multiphysics (unter Betreuung von Anna Hundertmark und Kevin Richter)

 

 

 

  Link zu AG Präsentation

Arbeitsgruppenleitung

 

  

Arbeitsgruppenleiterin Numerische Simulation

Digitale Sprechstunde: https://bbb.rlp.net/b/hun-c0g-ku6-yvv
Gebäude I, Zimmer 2.08 (erstes Geschoss)
+49 06341 280-34263
hundertmark at uni-landau.de

 

Sekretariat:

Sekretärin

Didaktik der Mathematik (Sekundarstufen)
AG Roth, AG Hundertmark, AG Niehaus
I 1.27 (Gebäude I, EG)
+49 (0)6341 280-31149 Telefon
gutzler at uni-landau.de

Wissenschaftliche Mitarbeiter:

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Institut für Mathematik
I 2.10 (Gebäude I, 1. OG)
+49 (0)6341 280-31205
Richter at uni-landau.de

 

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Institut für Mathematik

Doktorandinnen:

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Institut für Mathematik

Clusterskaliertklein.jpg

Rechencluster

Wir erstellen numerische Simulation verschiedener Anwendungen. Um umfangreiche  Rechnungen effizie auf hoch-aufgelösten Gittern  durchzuführen betreiben wir mit Unterstützung des URZ Campus Landau einen Server-Cluster aus 6 Servern mit insgesamt 70 Kernen, 122 TB Speicherkapazität und 896 GB Arbeitsspeicher, der im nebenstehenden Bild zu sehen ist.

Clusterskaliertklein.jpg

 

 Beispiele numerischer Simulation in der AG:

Kanalneu.png

veraenderte_geometrie_1_0s_gitter.png

Simulation der Umströmung eines Rings im Mainzer vertikalen Windkanal (B. Klug, et al., J. ATM. SCI)

Simulation der Kehlkopfströmung mit elastischen Stimmlippen mit Gitterdarstellung (Bachelorarbeit J.F. Becker)
Weitere Informationen
Kollektion application/chemtool Projekte-Übersicht