Numerical simulation and optimisation of problems in science and industry

Covering: mathematical modelling, study and development of appropriate numerical techniques (finite elements, finite volumes, boundary elements, domain decomposition, reduced basis, etc), optimisation methods and control techniques, and design of advanced algorithms and in-house software development.

Mathematical and numerical analysis of partial differential equations

Most of the aforementioned mathematical models lead to systems of integro-differential equations, especially in the form of partial differential equations. This line deals, on the one hand, with the existence, uniqueness and regularity of the solution of these systems, allowing the consolidation of methodologies without previous mathematical support or providing a rigorous mathematical analysis of new models. On the other hand, the numerical proposals for the solution of the models lead to discrete problems that are analysed in this line, covering for example: properties of discrete problems, a priori error estimates, stability, conservative properties, efficiency of algorithms, etc.

Applications

The applications of the methods developed are numerous, and we highlight here some of the most active at present: biomedicine, combustion, electromagnetism, energy, environment, fluid mechanics, metallurgy, solid mechanics, wave propagation.

Projects

Consolidación 2021 GRC GI-1563 – Grupo de Investigación en Enxeñaría Matemática- mat+i
Xunta de Galicia.
PI: A. Bermúdez (2021-22),  P. Salgado  (2022-2024)

Innovative pilot for Silicon production with low environmental impact using secondary Aluminium and silicon raw materials
European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 869268.
PI:G. Tranell (Norwegian University of Science and Technology)

Aplicaciones del Control y la Optimización a la Transición Ecológica y Digital
Agencia Estatal de Investigación.
PI: M.E. Vázquez-Méndez

Deseño Óptimo de Infraestruturas Sostibles (DOIS)
USC-Xunta de Galicia.
PI: M.E. Vázquez-Méndez

Aplicaciones de la modelización, la simulación numérica, la optimización y el control óptimo al diseño de dispositivos y procesos industriales
(MTM2017-86459-R). Agencia Estatal de Investigación.
PI: A. Bermúdez, P. Salgado

Reduced Order Modelling, Simulation and Optimization of Coupled systems (ROMSOC)
(765374). European Union.
PI: P. Quintela

Modelling and numerical simulation of the cardiovascular system using hybrid methods: a way towards personalized medicine
(RES-IM-2022-3-0017). Spanish Supercomputing Network (RES), CESGA, FT3.
PI: S. Busto

Consolidación e estruturación 2017 GRC GI-1563 Enxeñaría matemática (mat+i)
(ED431C 2017/60). Xunta de Galicia.
PI: A. Bermúdez

Desarrollo de metodologías matemáticas para evaluación del comportamiento termo-mecánico de las rutas de arrabio y escoria de hornos altos
(MTM2015-68275-R). Ministerio de Economía y Competitividad.
PI: P. Quintela

Clúster de grupos de investigación en matemáticas
(EQC2018-005334-P). Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.
PI: A. Bermúdez

Consolidación e estructuración. REDES 2016 GI-1563 TMATI (Rede Tecnolóxica de Matemática Industrial)
(R2016/051). Xunta de Galicia.
PI: A. Bermúdez

Simulación multifísica y optimización de máquinas eléctricas de flujo transversal
(ENE2013-47867-C2-1-R). Ministerio de Economía y Competitividad.
PI: A. Bermúdez, P. Salgado

Métodos numéricos eficientes en dinámica de fluidos e interacción fluido-estructura. Aplicaciones a la energía y el medio ambiente
(MTM2013-43745-R). Ministerio de Economía y Competitividad.
PI: J. Rodríguez, M.E. Vázquez-Cendón

CSP – The 19th European Conference on Mathematics for Industry (ECMI 2016)
(N62909-16-1-2072). Office of Naval Research (ONR) (USA).
PI: P. Quintela

19 Congreso Europeo de Matemáticas para la Industria
(2015-PN257). Ministerio de Economía y Competitividad.
PI: P. Quintela

Consolidación e estruturación. (GRC) GI-1563 Enxeñaría matemática
(GRC2013-014). Xunta de Galicia.
PI: A. Bermúdez

Modelización, análisis y simulación numérica de problemas termomecánicos acoplados y su aplicación a incendios de estructuras y detección de daños.
(MTM2011-23976). Ministerio de Ciencia e Innovación.
PI: P. Quintela

Efficient Management of Energy resources
(012-ABEL-CM-2013). European Union.
PI: J. González-Díaz

Análisis y simulación numérica de modelos matemáticos con aplicaciones industriales
(MTM2008-02483). Ministerio de Ciencia e Innovación.
PI: A. Bermúdez

Análise matemática e resolución numérica de problemas de difusión. Aplicacións ao modelado de colectores térmicos e compostos tensioactivos.
(10PXIB291088PR). Xunta de Galicia.
PI: M.C. Muñiz

Simulación numérica de problemas hidroacústicos de alta frecuencia en medios marinos (SIMNUMAR)
(EM2013/052). Xunta de Galicia.
PI: A. Prieto

Nuevas aportaciones a la modelización de flujos de frontera libre con volúmenes finitos (subproyecto).
(CGL2011-28499-C03-01). Ministerio de Economía y Competitividad.
PI: M.E. Vázquez-Cendón

Modelización análise matemática e simulación numérica en mecánica de sólidos. Aplicacións na enxeñaría civil
(09PXIB207093PR). Xunta de Galicia.
PI: P. Quintela

Simulación numérica de procesos termoeléctricos e magneto-mecánicos transitorios non lineares. Aplicacións industrias
(09PXIB207047PR). Xunta de Galicia.
PI: A. Bermúdez

Consolidación e estruturación de unidades de investigación competitivas (Grupos de referencia competitiva)
(2010/22). Xunta de Galicia.
PI: A. Bermúdez

Modelización, análisis matemático y simulación numérica en mecánica de sólidos. Aplicaciones en Ingeniería Civil
(MTM2008-05682). Ministerio de Educación y Ciencia.
PI: P. Quintela

Curso y Conferencia Internacional sobre Métodos Numéricos para Problemas Hiperbólicos: Teoría y Aplicaciones
(MTM2010-11769-E). Ministerio de Economía y Competitividad.
PI: M. E. Vázquez-Cendón

Ingenio matemática
(CTV-09-631)
PI: P. Quintela

Convenio entre o CESGA e a USC para a realización dun código de software libre para a simulación numérica en acústica
(COMP-C5-0310). Ministerio de Educación y Ciencia.
PI: A. Bermúdez

Modelización matemática
(RYC-2008-03543). Ministerio de Ciencia e Innovación.
PI: J. Rodríguez

MATHEMATICA (i-MATH) Programa de actividad investigadora
(CSD2006-00032). Ministerio de Ciencia e Innovación.
PI: P. Quintela

Control óptimo multi-objetivo de ecuaciones en derivadas parciales: aplicación a la gestión de problemas medioambientailes
(09PXIB204082PR). Xunta de Galicia.
PI: M.E. Vázquez-Méndez

Análisis matemático y resolución numérica de problemas de difusión. Aplicaciones al modelado de colectores térmicos y compuestos tensioactivos
(1OPXI8291088PR). Xunta de Galicia.
PI: M.C. Múñiz

Análisis matemático y resolución numérica de problemas acústicos: reducción del ruido emitido y acústica en flujos.
(PGIDIT07PXIB105257PR). Xunta de Galicia.
PI: L.M. Hervella-Nieto

Simulación numérica en electromagnetismo. Aplicacións na industria
(PGIDIT06PXIB207052PR). Xunta de Galicia.
PI: A. Bermúdez

Grupos de referencia competitiva
(2006/98). Xunta de Galicia.
PI: A. Bermúdez

Absorción do ruido de banda ancha no campo difuso mediante control activo multicanal da impedancia de sistemas absorventes multicapa
(PGIDIT05PXIC20705PN). Xunta de Galicia.
PI: A. Bermúdez

Innovación en algoritmos de simulación de problemas non lineais procedentes de industrias de producción de aluminio e de materiais cerámicos
(PGIDIT05PXIC20701PN). Xunta de Galicia.
PI: A. Bermúdez

Absorción del ruido de banda ancha en campo difuso mediante control activo multicanal de la impedancia de sistemas absorbentes multicapa (Subproyecto)
(DPI2004-05504-C02-02). Ministerio de Educación y Ciencia.
PI: A. Bermúdez

Innovación en algoritmos de simulación de problemas no lineales procedentes de industrias de producción de aluminio y de materiales cerámicos
(DPI2004-01993). CICYT.
PI: P. Quintela

Proyecto de investigación y desarrollo de un programa detallado de cierres de minas a cielo abierto
(PGIDIT04REM006E). Xunta de Galicia.
PI: M.A. Arias

Métodos de elementos finitos y de características para la simulación del transporte de calor por convección natural
(VEM2003-20069-C03-02). Ministerio de Ciencia y Tecnología.
PI: A. Bermúdez

Simulación numérica termo-electromagneto-hidrodinámica de un horno de inducción
(DPI2003-01316). Ministerio de Ciencia y Tecnología.
PI: A. Bermúdez

Aplicación de medición del riesgo y optimización de carteras de cobertura para el sector seguros
(FIT-340000-2005-242). Ministerio de Industria, Turismo y Comercio.
PI: A. Bermúdez

Optimización de velas mediante simulación numérica
(02/UPB10/04). Ministerio de Educación y Ciencia.
PI: A. Bermúdez

1.Recubrimentos hibridos pasivo-activos para a absorción do ruido de banda ancha. 2. Innovación en algoritmos de simulación do comportamento termomecánico dunha colada de aluminio
(PGIDIT02PXIC20701PN). Xunta de Galicia.
PI: A. Bermúdez

Configuración de indicadores específicos usando os datos dispoñibles das aplicacións de xestión
PI: J.J. Nieto

Innovación en algoritmos de simulación del comportamiento termomecánico de una colada de aluminio
(DPI2001-2908). CICYT.
PI: P. Quintela

Recubrimientos híbridos pasivo-activos para la absorción del ruido de banda ancha. (Subproyecto)
(DPI2001-1613-C02-02). Ministerio de Ciencia y Tecnología.
PI: A. Bermúdez

Métodos de Elementos Finitos en Vibraciones Fluido-Estructura y Electromagnetismo
(2000-PN142).  Ministerio de Educación, Cultura y Deporte.
PI: A. Bermúdez PI: A. Bermúdez

Análise matemático e métodos numéricos en ecuacións en derivadas parciais. Aplicacións en Física e Enxeñería.
(PGIDT00PXI20701PR). Xunta de Galicia.
PI: A. Bermúdez

Aplicación do método de elementos finitos á resolución de problemas industriais de enxeñería asistida por ordenador (CAE).
(PGIDT99INM20701). Xunta de Galicia.
PI: A. Bermúdez

Simulación numérica del electrodo de Sabón (ELSA)
(1FD97-0280). European Union.
PI: A. Bermúdez

MÉTODOS NUMÉRICOS PARA ALGUNOS PROBLEMAS DE LA MECANICA DE MEDIOS CONTINUOS.
(PB97-0508). Ministerio de Educación y Ciencia.
PI: A. Bermúdez

Simulación numérica aplicada al proceso de fabricación de aluminio
(MAT96-0715)
PI: A. Bermúdez

Simulación numérica aplicada al proceso de fabricación del aluminio. Modelización de cubas electrolíticas y coladas electromagnéticas
CYCIT/FEDER, PETRI.
PI: A. Bermúdez

Modelización de cubas electrolíticas y coladas electromagnéticas
DGI (PN) (MAT).
PI: A. Bermúdez

Asesoramiento científico-técnico sobre bases de datos (prórroga)
(1999/CI143). Xunta de Galicia.
PI: A. Bermúdez

Métodos numéricos en interacción fluido-estructura
(HF98-167). Ministerio de Educación y Ciencia.
PI: A. Bermúdez, R. Ohayon

Métodos numéricos en interacción fluido-estructura 
(HF1997-0194).  Ministerio de Educación y Ciencia.
PI: A. Bermúdez, R. Ohayon

Resolución numérica de problemas de propagación de ondas: aplicación al estudio de guías de ondas electromagnéticas y de problemas de vibraciones fluido-estructura
(1995-PN050). ICI (VAR).
PI: A. Bermúdez

Estudio de modelos matemáticos para transferencia de calor con cambio de estado: Aplicación a la solidificación de coladas
(XUGA20701A93). Xunta de Galicia.
PI: A.Bermúdez

Métodos numéricos en interacción fluido-estructura
(HF1996-0172). Ministerio de Educación y Ciencia.
PI: A. Bermúdez, R. Ohayon

Elaboración de un paquete de programas para la simulación de una colada electro-magnética de aluminio
CICYT.
PI: A. Bermúdez

Estudio de modelos matemáticos para procesos de transferencia de calor con cambio de estado: aplicación a la solidificación de colada
(XUGA20701A93). Xunta de Galicia.
PI: A. Bermúdez

Modelos matemáticos para el estudio del medio ambiente marino y fluvial. Resolución numérica y aplicaciones de la teoría de control óptimo
(AMB93-0768). Ministerio de Educación y Ciencia.
PI: A. Bermúdez

Elaboración de un paquete de programas para la simulación de una colada electro-magnética de aluminio
(PETRI PTR94-0038). Ministerio de Educación y Ciencia.
PI: A. Bermúdez

Análisis matemático, simulación numérica y control de ecuaciones en derivadas parciales en lubricación hidrodinámica y elastohidrodinámica 
(XUGA-322005B93). Xunta de Galicia.
PI:  J. Durany, C. Vázquez-Cendón

Análise teórica y numérica de nuevos modelos en estructuras elastoplásticas lineales y no lineales
(XUGA20701A91). Xunta de Galicia.
PI: P. Quintela

Simulación numérica de la evolución de vertidos contaminantes en las rías gallegas.
Xunta de Galicia.
PI: A. Bermúdez

Resolución numérica de las ecuaciones de Saint-Venant
(PB89-05666). Ministerio de Educación y Ciencia.
PI: A. Bermúdez

Programa de simulación numérica.
(1991/CP031) Xunta de Galicia.
PI: A. Bermúdez

Métodos espectrales y técnicas de elementos finitos aplicados a la resolución de problemas en Física e Ingeniería
(XUGA 70901-89). Xunta de Galicia.
PI: J. Durany

Método de elementos finitos aplicados al cálculo de la ingeniería
(1990-CU009). Xunta de Galicia.
PI: A. Bermúdez

Análisis teórico y numérico de nuevos modelos en elastoplasticidad de vigas, placas y láminas
(PGIDIT04REM006E). Xunta de Galicia.
PI: J.M. Viaño

Simulación con ordenador de algunos problemas en mecánica de fluidos
Xunta de Galicia.
PI: A. Bermúdez

Simulación numérica de la dinámica de las rías gallegas
(1988-CP002). Xunta de Galicia.
PI: A. Bermúdez

Modelización, simulación y control óptimo de sistemas complejos en ingeniería. Aplicaciones al diseño y fabricación asistidos por ordenador y a los logicales numéricos
(HF67/210). Ministerio de Educación y Ciencia.
PI: A. Bermúdez, O. Pironneau