AG Numerische Simulation

Prof. Dr. Anna Hundertmark

Anschrift

Fortstr. 7, 76829 Landau
Gebäude I , Raum 208 , 1. OG
76829 Landau

Kontakt

Tel.: +49 6341 280-34263
E-Mail: Hundertmark@uni-landau.de

Sprechzeiten


Tätigkeiten

  • Arbeitsgruppenleiterin Numerische Simulation
  • Vertreterin der geschäftsführenden Leitung
  • Professorin, Institut für Mathematik

Die Publikationsliste finden Sie in SciPort RLP unter

https://www.rlp-forschung.de/public/people/Anna_Hundertmark/publications#secondary

PREPRINTS

  • Proper tangential vector field for the wall shear stress evaluation in numerical blood flow simulations in human carotis tree (with T. Probst, K. Richter, A. Hundertmark, P. Eulzer, K. Lawon), April 2022,  arXiv:2204.04018

SCIENTIFIC JOURNALS

  • Automatic Cutting and Flattening of Carotid Artery Geometries (with P. Eulzer, K. Richter, M. Meuschke, A. Hundertmark and K. Lawonn), in  Proceedings of Eurographics Workshop on Visual Computing for Biology and Medicine 2021, (Editors: S. Oeltze-Jafra, N. N. Smit, and B. Sommer), diglib
  • The effect of turbulence on the accretional growth of graupel (with Jost A, Szakall M., Diehl K., Mitra S. K., Hundertmark A., Klug B. S., Borrmann S.),  Journal of  the Athmospheric Sciences, 2019, published online  doi.org/10.1175/JAS-D-18-0200.1
  • On the convergence of the fixed point iterations for geometry in a fluid-structure interaction problem, Journal of Differential Equations, Vol. 267, Issue 12, 2019, p. 7002-70462, published online doi.org/10.1016/j.jde.2019.07.009
  • A rescaling algorithm for the numerical solution to the porous media equation in a two-component domain (with J. Filo), accepted in Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, published online 31 of March 2016, doi:10.1016/j.cnsns.2016.03.011
  • Numerical simulation of glottal flow in surgically changed larynx (with R. Lehmann, M.Hess, F. Müller), Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics 2016, Ed. Gesellschaft für Angewandte Mathematik und Mechanik, Vol. 16, Issue 1, p. 843–844, DOI: 10.1002/pamm.201610410
  • On the existence of weak solution to the coupled  fluid-structure interaction problem for non-Newtonian shear dependent fluid (with M. Lukacova, S. Necasova), Journal of the Mathematical Society of Japan, Vol. 68, No 1, January 2016, 193-243, (accepted 2014), doi:10.2969/jmsj/06810193, preprint
  •  Kinematic splitting algorithm for fluid-structure interaction in hemodynamics (with M. Lukacova, G. Rusnakova), Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering 265, 2013, 83-106, sciencedirect
  •  Numerical simulation of glottal flow (with R. Lehmann, M. Hess, F. Mueller), Computers in Biology and Medicine 43/12, 2013, 2177-2185, sciencedirect
  • Numerical study of shear-dependent non-Newtonian fluids in compliant vessels (with M. Lukacova), Computers and Mathematics with Applications 60, 2010,  572-590 sciencedirekt
  • Large time step finite volume evolution Galerkin methods (with M. Lukacova, F. Prill), Journal of Scientific Computing,  Volume 48 Issue 1-3, 2011, pp 227-240, springerlink, published online 2010, DOI:10.1007/s10915-010-9443-5
  • 2D Navier-Stokes Equations in a Time Dependent Domain with Neumann Type Boundary Conditions (with J. Filo), Journal of Mathematical Fluid Mechanics 10, 2010, 1 - 46 springerlink, published online 2008,
  • Numerical modelling of shear-thinning non-Newtonian flows in compliant vessels (with M. Lukacova), Int. J. Numer. Meth. Fluids, 56(8), 2008, 1409-1415 wiley_library
  • Mathematical Modelling and Numerical Simulation of Blood Flow in Compliant Vessels (with M. Lukáčová-Medviďová), Proceedings of ECCOMAS 2008, Venice 2008
  • Numerical Modelling of Shear-Thinning non-Newtonian Flow in Compliant Vessels (with M. Lukáčová-Medviďová), Proceedings of ICIAM 2007, Zürich 2007
  • Numerical study of shear-dependent non-Newtonian fluids in compliant vessels (with M. Lukacova), Report TUHH, 2007, pdf
  • Mathematical models of flow in elastic tubes, Journal of ELECTRICAL ENGINEERING, Vol. 55, No 12/s, 2004, 32-35

BOOK CHAPTERS

  • On the weak solution of the fluid-structure interaction problem for shear-dependent fluid (with M.Lukacova, S. Necasova), Recent Developments of Mathematical Fluid Mechanics edited by H. Amann, Y. Giga, H.Kozono, H.Okamoto and M.Yamazaki, Series of Advanced in Mathematical Fluid Mechanics, Birkhauser Verlag, ISBN 978-3-0348-0939-9, © 2016  (accepted 2014)
  • Fluid-structure interaction for shear-dependent fluids non-Newtonian fluids, Topics in mathematical modeling and analysis,  (with M. Lukacova, G. Rusnakova), Jindrich Necas Center for Mathematical Modeling, Lecture notes, Vol. 7, Part IV,  2012, 109-158

THESIS

  • Habilitation thesis: Mathematical Modelling of Nonlinear Physiological Flows, Johannes Gutenberg- University Mainz, 2014
  • Dissertation thesis: 2D Navier Stokes Equations in  a Time-Dependent Domain, Comenius University, Bratislava, 2007
  • Diploma Thesis: Some One- and Multi-Step Methods for Ordinary Differential Equations, (in slovak), Comenius University, Bratislava, 2002

 

  • Mathematische Modellierung und numerische Simulation für PDEs in der Strömungsmechanik mit praxisorientierten Anwendungen (z.B. physiologische oder geophysikalische/atmospherische
    Strömungen),
  • Mathematische Analysis für inkompressible Newtonsche, einige nicht-Newtonsche und kompressible Fluide in deformierten Gebieten,
  • Moderne numerische Verfahren für Fluid-Struktur Wechselwirkung Probleme,
  • Numerische Simulation in der Medizintechnik.
  1. BMBF Verbundprojekt  MLgSA: Daten- und Simulationgestütze Exploration, Analyse und Behandlung der Gefäßverengungen zur Prävention von ischämischen Schlaganfällen, 05M20UNA, (Teilprojekt 4) 4/2020-4/2023, siehe math4innovation.de
  2.  DFG-Eigene Stelle,  "Mathematical modelling and numerical simulation of fluid-structure interaction for complex viscous fluids", HU 1885/1-2,  09/2015-09/2017, 2015-2017, http://gepris.dfg.de/gepris/projekt/116969548
  3. DFG-Eigene Stelle,  "Mathematical modelling and numerical simulation of shear dependent non-Newtonian fluids in time-dependent domains", ZA 613/1-1, 2010-2013, http://gepris.dfg.de/gepris/projekt/116969548
  4. Förderung der Nachwuchswissenschaftler der Comenius Universität (Grant UK) :  "Mathematical models of flow in elastic vessels," Nr. 321,  (2005)
  5. Förderung der Nachwuchswissenschaftler der Comenius Universität (Grant UK) :  "Mathematical models of flow in elastic vessels," Nr. 66,  (2004)
  • Contributed research projects
    1. Adaptive semi-implicit FVEG methods for multidimensional systems of hyperbolic balance laws, DFG project, 2008-2009, p.i.: Prof. S. Noelle (RWTH Aachen),  Prof. M. Lukacova (TUHH)
    2. Novel methods for the fluid-structure interaction for the non-Newtonian models of the blood flow, EU-HRM Stipendium in: 6th Framework Programm,  DEASE (Marie Currie Fellowship), 2006-2008

 

  •  ab 4/2018: W3-Professur für Angewandte Mathematik, Inst. für Mathematik,  FB7 Natur- und Umweltwissenschaften Universität Koblenz-Landau, Campus Landau
  •  8/2017:  Ruf auf die W3-Professur für Angewandte Mathematik im FB7 Natur- und Umweltwissenschaften Universität Koblenz-Landau
  • WS 2017/18: Vertretungsprofessur  (W2) - Numerik, Institut für Mathematik, JGU Mainz
  •  seit 1/2016: Privat-Dozentin am Institut für Mathematik, JGU Mainz
  •  12/2015:  Habilitation am Institut für Mathematik, JGU Mainz und Lehrbefugnis im Fach Mathematik
  • seit 8/2010: Wissenschaftliche Mitarbeiterin, FB08, Institut für Mathematik, JGU Mainz (teilweise DFG-Eigene Stelle)
  • 06-08/2008: Post Doc in Necas Center for Mathematical Modelling, Karl's Universität, Prag
  • 10/2006-07/2010: Wissenschaftliche MitarbeiterinTU Hamburg-Harburg, Inst. für Numerische Simulation
  • 01/2007: Promotion zum Ph.D. im Fach Angewandte Mathematik bei Prof. Dr. Jan Filo, Comenius Universität Bratislava, Slowakei
  • 09/1997-06/2002: Studium der Mathematik, Spezialfach Numerische Analysis und Optimierung, Comenius Universität Bratislava, Slowakei
  • 1979: geboren in Banská Bystrica, Slowakei

 

Aktuelle Lehrveranstaltungen im Wintersemester 2022/23:

Forschungssemester

Im aktuellen Wintersemester befinde ich mich im Forschungssemester und werde keine Lehrveranstaltungen ausbringen.

Die Vorlesung und Übung des Vertiefungsmoduls 10 zu partiellen Differentialgleichungen wird von Herrn Dr. Stephan Schmitz übernommen.

Für die Vorlesung Geometrie, Modul 4a und die Koordination der Übungen ist  Frau Fath-Streb zuständig.

Wiederholungsprüfungen vom Sommersemester:

  • die mündliche Prüfung Modul 11-Fluiddynamik findet am 14.3. ab 9.00 statt (Absprache möglich, Email )
  • die Klausur Modul 9-Gewöhnliche Differentialgleichungen findet am 9.12., 16-18 statt.

Infos zu vergangenen Lehrveranstaltungen finden Sie hier:

Bachelor- und Masterarbeiten mit fachmathematischem Schwerpunkt im Lehramtsstudiengang der Variante A sowie Bachelorarbeiten im Zwei-Fach-Bachelor möglich. Zweitgutachter für MA-Arbeiten aus den Umweltwissenschaften mit mathematischer Modellbildung. 

Themenschwerpunkte Bachelorarbeiten:

1. Anwendungsbezogene mathematische Problemstellungen und deren Lösungen mithilfe numerischer/iterativer Lösungsverfahren, Anwendung mathematischer Software (Octave GeoGebra Maxima, COMSOL Multiphysics usw.) Angewandte Probleme und deren Lösungsansätze via numerische und Optimierungsverfahren wie im Buch Haigh, J.: Mathematics in Everyday Life, Springer 2016 beschrieben.

Vorrausetzungen für die Bearbeitung des Themas aus der angewandten Mathematik sind die im Modul 6 gewonnene Kenntnisse aus der Numerik und Modellbildung

2. Mathematische Beschreibung räumlich und zeitlich-veränderlicher Prozessen mithilfe von gewöhnlichen und partiellen Differentialgleichungen, deren Herleitung in der mathematischen Physik. Gleichungen der Fluiddynamik.

3. Differentialgleichungen in der Schule: an der Schnittstelle zur Fachdidaktik. Hier können konzeptionelle Unterrichtsinhalte mit motivierenden Anwendungen und Computer-gestützter Umsetzung entwickelt werden.

Themenschwerpunkte Masterarbeiten:

Mathematische und numerische Modellierung und Simulation verschiedener fluiddynamischer Aspekte mit mehrphysikalischen Phänomenen. Hier sind physiologische, hämodynamische oder aerodynamische Anwendungen möglich, zum Beispiel:

1. Fluid-Solid Wechselwirkung mit elastischen Wänden, Kinematic-Splitting Verfahren

2. Mehrphasen-Fluide: fallende Tröpfchen / aufsteigende Blasen,

3. Teilchendynamik in der Strömung,

4. Diffusionsprozesse mit Hintergrundströmung

Hierbei kommen auch Entwicklung & Analyse & Implementierung neuer effektiver/optimierter numerischer Algorithmen als Thema vergeben werden. 

Vorrausetzungen: Grundlagen der Differentialgleichungen und derer Diskretisierungsmethoden (Modul 9, 10).

Als Bachelor- oder Masterarbeit kann ggf. und nach der Absprache das Modellierungsthema aus der Veranstaltung Mathematik Modellieren, Teilmodul 6.3 vertieft und weiterentwickelt werden.

Im Rahmen der Bachelor oder Masterarbeit besteht die Möglichkeit neben open-source-software (Octave, Maxima CAS) eine unserer Klasselizenzen vom COMSOL Multiphysics (Finite -Elementen basiertes Software für partielle Differentialgleichungen) zu nutzen. Bei hochaufgelösten 3-dimensionalen Berechnungen können die Ressourcen unseres parallelen Rechencluster im Universitätsrechenzentrum genutzt werden. 

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