Eventos

Cristian Gebhardt, University of Bergen, Norway

Title: Data-Driven Simulations of Electrical Circuits

Abstract: In this talk, I introduce a new framework for data-driven simulations of electrical circuits based on discrete-continuous optimization. For this, I provide a formal derivation of the data-driven discrete forward-dynamics problem and for its recursive solution, I adopt a strategy relying on an alternating direction method, a type of Uzawa's algorithm. Even when I target capacitive elements and circuits of simple topology, the approach has great potential for its generalization. I conclude with the study of several examples of increasing difficulty that show the promising features of this new approach.

Enzo Dari, Centro Atómico de Bariloche, Argentina

Title: Mecánica Computacional en Bariloche

Abstract: Falaremos sobre a história e a atualidade do Grupo de Mecânica Computacional do Centro Atômico Bariloche. O grupo foi pioneiro na Mecânica Computacional na Argentina, abrigando os primeiros encontros de especialistas na matéria durante o século passado. Descreveremos também as linhas de trabalho atuais e as perspectivas futuras.

Felipe Pereira, The University of Texas at Dallas, EUA

Title: Multiscale Sampling for the Inverse Modeling of Partial Differential Equations

Abstract: We are concerned with a novel Bayesian statistical framework for the characterization of natural subsurface formations, a very challenging task. Because of the large dimension of the stochastic space of the prior distribution in the framework, typically a dimensional reduction method, such as a Karhunen-Loeve expansion (KLE), needs to be applied to the prior distribution to make the characterization computationally tractable. Due to the large variability of properties of subsurface formations (such as permeability and porosity) it may be of value to localize the sampling strategy so that it can better adapt to large local variability of rock properties. We introduce the concept of multiscale sampling to localize the search in the stochastic space. The localization of the search is performed by multiscale blocking, and we apply a KL expansion locally, at the subdomain level. The effectiveness of the proposed framework is tested in the solution of inverse problems related to elliptic partial differential equations and single-phase porous media flows. We use multi-chain studies to show that the new algorithm clearly improves the convergence rate of the preconditioned MCMC method.

Lívia Souza Freire Grion

Título: Investigating atmospheric turbulence using multicell-LES-ODT and Resolvent Analysis

Resumo: This talk presents numerical approaches for investigating turbulence in the Atmospheric Boundary Layer (ABL), with emphasis on large-scale coherent structures. Traditional Large-Eddy Simulation (LES) struggles near the wall due to the wide range of scales involved. To address this, we introduce the multicell-LES-ODT model, which couples LES with the One-Dimensional Turbulence (ODT) model to enhance near-wall resolution and improve turbulence statistics. We also explore Resolvent Analysis (RA) as a low-cost alternative for identifying coherent structures based on the mean flow and linearized Navier-Stokes equations. By comparing RA results with Spectral Proper Orthogonal Decomposition (SPOD) of LES data, we assess its effectiveness. Together, multicell-LES-ODT and RA offer complementary insights into ABL turbulence, balancing detailed simulation with analytical understanding.

Geovane Augusto Haveroth

Título: Otimização Topológica para Manufatura Aditiva: Projeto e Fabricação

Resumo: A Otimização Topológica (OT) tem se consolidado como uma das principais ferramentas para o projeto de estruturas mecânicas leves e eficientes. No entanto, a alta complexidade geométrica dos resultados obtidos frequentemente inviabiliza sua fabricação por métodos convencionais. É nesse ponto que a Manufatura Aditiva (MA) ganha protagonismo. Como tecnologia central da Indústria 4.0, a MA, especialmente em seus processos voltados para metais e polímeros, tem revolucionado a forma de produzir componentes. Apesar do aparente alinhamento entre OT e MA, a integração entre essas duas frentes exige uma abordagem cuidadosa. Os processos aditivos, embora versáteis, impõem restrições importantes que podem comprometer a qualidade ou até inviabilizar a produção das peças otimizadas.  Nesta conversa, discutiremos os fundamentos da MA para metais, os principais desafios enfrentados na prática e as estratégias recentes propostas na literatura para incorporar essas restrições nos modelos de OT. A proposta é mostrar como unir as etapas de projeto e fabricação, promovendo soluções que sejam ao mesmo tempo inovadoras e viáveis.

Nesta sexta-feira, dia 12 de agosto de 2022, o LMACC/ICMC/USP realizará o Workshop de Modelagem Computacional organizado pelos professores Antonio Castelo Filho e Fabrício Simeoni de Sousa. O evento iniciará às 9h15 e será realizado presencialmente no auditório Luiz Antônio Fávaro, no ICMC.  O objetivo da iniciativa é reunir pesquisadores de modelagem computacional, principalmente da área de dinâmica de fluidos e modelagem de fluidos complexos, com intuito de divulgar suas pesquisas e estabelecer parcerias em projetos com possíveis intercâmbios científicos.

PROGRAMAÇÃO

9:15 - 9:30 - Abertura e apresentação do Workshop (Castelo e Fabrício)

9:30 - 10:00 - Murilo Francisco Tomé - Solução Numérica de Escoamentos Viscosos com Superfícies Livres: 2D e 3D

10:00 - 10:30 - Luís Lima Ferrás - Numerical methods for the Fractional Diffusion Equation

10:30 - 11:00 - Rafael Alves Figueiredo - Numerical simulation of complex two-phase flows

11:00 - 11:30 - Célio Bruno Pinto Fernandes - An interface-tracking method for polymer melt flows under non-isothermal conditions

11:30 - 12:00 - Hugo Alberto Castillo Sánchez - Numerical simulation of complex fluids in hierarchical grids

14:00 - 14:30 - Gustavo C. Buscaglia - Numerical microswimmers learning tasks by reinforcement learning

14:30 - 15:00 - Geovane A. Haveroth - Topological Optimization for Additive Manufacturing

15:00 - 15:30 - Hugo Luiz Oliveira - Mathematical modeling and numerical simulation of the Wheatley heart valve

15:30 - 16:00 - Rodolfo André Kuche Sanches - Formulações numéricas para problemas de interação fluido-estrutura com mudanças topológicas

16:00 - 16:30 - Livia Souza Freire Grion - Simulação de turbulência utilizando um modelo estocástico unidimensional

16:30 - 16:35 - Encerramento