The talk deals with the efficient numerical simulation of the dynamics of human joints, mainly the knee.
The corresponding mathematical model is the elastodynamic contact problem.
Space-time-discretization by the method of lines as well as by the method of time layers (Rothe method)
is discussed, where the latter is the method of choice here. An example of adaptive spatial mesh
refinement at the knee by finite elements is given for illustration. A class of time discretizations
is analyzed, emerging from the classical Newmark method, but with specialties that exhibit surprising
features. Among them are a variant
from Caltech and one of Zuse Institute. In order to develop a fully adaptive time discretization
some deeper view into the mathematical convergence theory for the discretization is necessary.
Here again surprising features occur. Finally, a realistic knee joint motion will be simulated in
a numerically correct way.
报告人简介: Peter Deuflhard教授为北京科学与工程计算研究院院长,欧洲科学院院士,柏林科学与人文院院士、国际工业与应用数学学会会士,柏林自由大学资深教授。1968年毕业
于慕尼黑工业大学理论物理专业,1972年在科隆大学取得数学博士学位,1977年于慕尼黑工业大学获得教授资格。1978-1986年任德国海德堡大学数值分析的主任教授,1986-2012
任柏林自由大学主任教授。1986年他创办了柏林祖斯研究院(ZIB,Zuse Institute Berlin),1987-2012年任ZIB院长(President of ZIB)和学术委员会主任。
Deuflhard教授的研究领域遍及科学、工程和工业领域的建模、仿真、反问题、最优化和可视化;数值分析算法领域的非线性系统、常微分方程、偏微分方程和
马尔可夫链,以及相应的软件;应用领域的空间技术、化学工程、生物技术、微波技术、医药、系统生物学、艾滋病、数据挖掘、科学和艺术等。他在众多领域
作出了原创性贡献。1994年获“哥哈德奖章”、2007年获Maxwell奖(国际上应用数学最高级别奖之一)、2012年获柏林自由大学“金质荣誉奖章”。Deuflhard教授出版
著作20部,在计算数学和应用数学领域享有盛誉。他还曾经担任10种重要国际学术期刊的编委和多个学术团体的领导职务。