Numerische Simulation komplexer biomechanischer Prozesse

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Udo Nackenhorst
• Fachliche Zuordnung: Angewandte Mechanik, Statik und Dynamik ; Mechanik
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 189200616

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Erforschung numerischer Methoden basierendauf einer adaptiven zeitdiskontinuierlichen Finite Element Methode für die zuverlässige,robuste und effiziente Berechnung nichtlinear gekoppelter Advektions-Diffusions-Reaktionsgleichungen.Diese Methoden werden exemplarisch an den komplexen Prozessen derKnochenfrakturheilung erprobt, wobei gleichzeitig auf Basis der gewonnenen Simulationsergebnisse eine Verbesserung bzw. Erweiterung der Modellbildung vorgenommen wird. Nachdem im ersten Förderabschnitt zeitdiskontinuierliche Galerkin Methoden für die monolitische Behandlung der gekoppelten hyperbolischen DGln und die FIC-Methode für die Stabilisierung advektionsdominierter Prozesse erforscht und erfolgreich für dieses Problem angewendet wurde, sollen in der hier beantragten zweiten Förderperiode basierend auf diesen Erfahrungen prozessselektivgesteuerte adaptive Berechnungsstrategien entwickelt werden. Dafür sollen aufder Grundlage geeigneter Fehlerindikatoren XFEM-basierende lokale Anreicherungen der Ansatzfunktionen selektiv für die einzelnen Teilprozesse entwickelt und am Beispiel des Modells der Frakturheilung erprobt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen