Antonio Castelo Filho.

O processo de geração de malha é parte fundamental da simulação computacional, impactando diretamente na qualidade das simulações e no tempo de processamento. Além disso, se tratando de um simulador, é desejável que o processo de geração do grid numérico tenha baixo custo computacional.

A teoria de singularidades trata do estudo de variedades e aplicações singulares. É uma teoria bem consolidada e ganhou interesse devido a suas amplas aplicações a várias áreas das ciências e à sua interação com diversas áreas da matemática. Existem aplicações da teoria à ótica, à robótica e à visão computacional, entre outras.
O projeto possui quatro linhas de pesquisa centrais: uma trata de problemas na teoria de singularidades e as três outras consideram aplicações desta teoria à geometria diferencial, às equações diferenciais e a visão computacional.
O projeto dará continuidade aos trabalhos da equipe nestes ramos de pesquisa e iniciará duas novas e grandes linhas de pesquisa sobre o estudo de campos vetoriais do ponto de vista infinitesimal e o reconhecimento de imagens usando uma abordagem geométrica. Os problemas são desafiadores, ambiciosos e inovadores, tanto do ponto de vista teórico quanto nas aplicações. A equipe é formada por pesquisadores de renome internacional e, contando com sua experiência extensa e variada, é bem preparada para enfrentar os desafios dos problemas do projeto. Vale ressaltar que uma parte do projeto é multi-disciplinária e envolve matemáticos e pesquisadores na área de computação.
Além dos resultados científicos esperados, a equipe contribuirá na formação de recursos humanos através da orientação de alunos de iniciação científica, doutorado e pós-doutorado, e na disseminação no conhecimento científico.

Visando a análise fina da dinâmica de escoamentos com bolhas em diversas situações de interesse prático, será dada continuidade às investigações de modelos matemáticos, de metodologias numéricas e de técnicas computacionais necessários ao desenvolvimento de códigos computacionais para simular de maneira eficiente escoamentos incompressíveis bifásicos.

O presente projeto tem como finalidade a consolidação do Centro de Matemática e Estatística Aplicadas à Indústria (CeMEAI), por intermédio da criação do Núcleo de Apoio à Pesquisa do CeMEAI (NAP-CeMEAI). O NAP-CeMEAI deverá propiciar a infra-estrutura necessária para o funcionamento do CeMEAI. O CeMEAI foi criado recentemente no âmbito do Departamento de Matemática Aplicada e Estatística do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC), e será integrado por docentes e funcionários deste Instituto e das outras instituições parceiras, pesquisadores e alunos de pós-graduação. O principal objetivo do NAP-CeMEAI é o de estruturar um grupo de pesquisa em ciências matemáticas com a finalidade de fomentar o relacionamento e a interlocução do setor acadêmico com agentes do setor produtivo, transformando-se em um centro de excelência em matemática aplicada a industria. A fim de concretizar esses objetivos o centro promoverá seminários periódicos e organizará grupos de estudos para analisar problemas específicos da indústria e também problemas de importância científica e tecnológica abrangente, fomentando a cooperação interdisciplinar. Em futuro não muito remoto o CeMEAI deverá oferecer um programa de mestrado profissional na área de modelagem matemática.

O objetivo deste projeto é o desenvolvimento de técnicas e métodos numéricos e uma implementação de um software para a simulação computacional de escoamentos multifásicos de fluidos utilizando plataformas multiprocessadas aplicadas ao refino de petróleo.

Este projeto tem como objetivos:
1) Estudar o processo de produção de termoplásticos vulcanizados (TPVs) recorrendo em simultâneo a trabalho experimental e modelação numérica;
2) Identificar os principais parâmetros governativos do fenómeno de inversão de fase que ocorre durante a produção de TPVs;
3) Desenvolver ferramentas computacionais capazes de modelar com rigor a evolução morfológica durante a produção de TPVs;
4) Desenvolver metodologias para optimizar o processo produtivo de TPVs, com o objectivo de maximizar o desempenho dos produtos obtidos;
5) Melhorar o desempenho científico de ambas as equipas potenciando a participação em novas colaborações com outras instituições;
6) Identificar novas áreas de estudo que permitam alargar a cooperação entre ambas as instituições (ICMC-USP e Dep. Engenharia de Polímeros - Universidade do Minho - PT)

Esse projeto tem como objetivo desenvolver uma ferramenta assistida por computador para a predição da extrusão de materiais visco-elásticos. As aplicações científicas e industriais são numerosas, e podemos por exemplo citar o estabelecimento de ferramentas de perfilagem utilizadas na extrusão. Em geral, tais ferramentas são tradicionalmente projetadas através de experimentação sucessivas, baseadas em regras empiricas. Esta operações geram custos, quedas (imprecisões) e demandam meios que são dificilmente compatíveis com os vínculos da fabricação. Hoje em dia, existem pistas promissoras (modelos teóricos realistas, ferramentas de informática poderosas) mas desevolvimentos adicionais são ainda necessários antes de abordar os problemas complexos aí encontrados. Este tipo de simulação numérica concerne os escoamentos do tipo não-Newtoniano com superfície livre. Trata-se de um domínio de pesquisa muito importante em pleno desenvolvimento nos últimos anos e apresenta desafios diversos: escoamento não-estacionário, não isotérmico, superfície livre em movimento, etc. É difícil para um organismo de pesquisa isolado ou uma empresa reunir o conjunto de meios e a competência necessários para tratar tais questões. Nosso projeto reúne assim uma parceria para responder a esta ambição: a Université de Lille I/Polytech~RLille/Département de Mécanique e o Laboratoire de Mécanique de Lille, CNRS, UMR 8107 (France) e a Universidade de São Paulo (USP), ICMC, Departamento de Matemática Aplicada e Estatística (Brasil). Estes desenvolvimentos irão sem dúvida beneficiar os centros de pesquisa num termo médio, assim como as empresas brasileiras e francesas no domínio da formatação de materiais.

Projeto Fapesp: Desenvolvimento de um conjunto de bibliotecas voltada para geração de malhas e simulação numérica de escoamento de fluidos em reservatórios hidroelétricos

Desenvolvimento de um conjunto de bibliotecas voltada para simulação de escoamentos ao redor de aeronaves e simulação de escoamentos de fluidos viscoelásticos com superfícies livres

Desenvolvimento de um sistema capaz de simular a incorporação de biomassa durante o enchimento de reservatórios hidroelétricos

Desenvolvimento de um software para simulação de escoamentos em aeronaves. O módulo do projeto referente a movimento de malhas e interpolações foi desenvolvida pelo nosso grupo.

Desenvolvimento de estruturas de dados topológicas que possam ser utilizadas por pessoal não especializado. Para isso, uma nova concepção de operadores topológicos e mecanismos de encapsulamento de informações são empregados. Além disso, a partir de dados amostrados, pretende-se empregar o controle topológico oferecido por tais estruturas na elaboração de técnicas para construção de modelos apropriados para simulação numérica.

Desenvolvimento de um ambiente de modelagem e visualização onde modelos tridimensionais de objetos são gerados a partir de imagens médicas. O processo de geração dos modelos é baseado em geometria computacional. Ferramentas capazes de realizar simulações como: cirurgias virtuais, exploração de estruturas internas e dimensionamento de objetos estão incorporados ao sistema desenvolvido.

Desenvolvimento de métodos numéricos para simulação de escoamentos de fluidos com superfícies livres

Desenvolvimento de métodos numéricos para simulação de escoamentos de fluidos com superfícies livres

Análise e desenvolvimento de técnicas computacionais para simulação e visualização de escoamento de fluidos Newtonianos com fronteira livre

Desenvolvimento de métodos numéricos para equações algébrico-diferenciais

Desenvolvimento de um sistema de modelagem de sólidos

Desenvolvimento de métodos numéricos