Quasicontinuum methods for discrete dissipative systems
Project goals
The quasicontinuum method was proposed by Tadmor and co-workers in 1996 as an efficient and accurate computational technique for large atomistic systems described by long-range non-convex conservative interaction potentials. The purpose of the present project is to generalize this method to systems with short-range dissipative interactions, typically used in simulations of inelastic heterogeneous media by discrete particle models. Our aim is to provide a general simulation methodology allowing for a fully resolved description in regions of interest, and for a coarse-grained representation, consistently derived from the underlying discrete model, in the remainder of the domain. The computational aspects will be complemented with a rigorous mathematical analysis based on recently emerging tools for rate-independent evolution and static quasicontinuum methods.
Keywords
discrete modelsquasicontinuum methodsdissipative systemsrate-independent evolutionsoftware development
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 18 (SGA0201400001)
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta stavební
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
14-00420S
Alternative language
Project name in Czech
Kvazikontuální metody pro diskrétní disipativní soustavy
Annotation in Czech
Kvazikontinuální metoda byla navržena v roce 1996 Tadmorem a spolupracovníky jako efektivní a přesná výpočetní technika pro rozsáhlé soustavy atomů popsané pomocí nekonvexních konzervativních interakčních potenciálů dlouhého dosahu. Záměrem tohoto projektu je rozšířit původní metodu na soustavy s disipativními interakcemi krátkého dosahu, které jsou často využívány při simulacích nepružných heterogenních materiálů pomocí diskrétních částicových modelů. Naším cílem je vyvinout obecnou výpočetní metodiku, která umožní současně plně detailní popis v kritických oblastech modelu i hrubší reprezentaci, konzistentně odvozenou z původního diskrétního systému, ve zbytku oblasti. Výpočetní aspekty budou doplněny rigorózní matematickou analýzou, založenou na nedávno vyvinutých nástrojích pro rychlostně nezávislé procesy a statické kvazikontinuální metody.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
JJ - Other materials
CEP - secondary branch
JD - Use of computers, robotics and its application
CEP - another secondary branch
BA - General mathematics
10101 - Pure mathematics
20204 - Robotics and automatic control
20205 - Automation and control systems
20502 - Paper and wood
20503 - Textiles; including synthetic dyes, colours, fibres (nanoscale materials to be 2.10; biomaterials to be 2.9)
21001 - Nano-materials (production and properties)
21002 - Nano-processes (applications on nano-scale); (biomaterials to be 2.9)
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
The energy based quasicontinuum methodologies for discrete dissipative material models and mesh based algorithms for numerical simulation were investigated. Published 8xJimp + 1xJsc is higher then promised 5xJ. Other outputs are 3xD and other are not relevant for scoring.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2014
Realization period - end
Dec 31, 2016
Project status
U - Finished project
Latest support payment
May 4, 2016
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP17-GA0-GA-U/03:1
Data delivery date
Jun 28, 2017
Finance
Total approved costs
5,534 thou. CZK
Public financial support
5,534 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
5 534 CZK thou.
Public support
5 534 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JJ - Other materials
Solution period
01. 01. 2014 - 31. 12. 2016