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力学和计算研究组

重点领域

计算力学

计算力学涉及的基于力学原理计算方法的发展和应用。该领域拥有超过三十年来科学技术产生深远的影响,有效地将很多经典的牛顿的理论转化为实际的预测和强大的工具和复杂系统的理解和创造最佳的设计。

我们的组内的活性的研究课题包括的新的有限元方法的发展(例如间断有限元方法),计算声学和流固耦合,算法动态和短暂的传递现象,自适应解决方案的方案使用构型的力,造型复杂的材料和生物组织的行为。该组正在积极的方法和算法开发为高性能计算包括大规模并行计算。近期重点关注的是对分析技术在量子,原子化的,连续级别的耦合,实现多尺度建模。

多物理建模

多物理建模是由于需要复杂的机械,物理和/或生物系统的化学,机械和/或电子现象之间依赖于相互作用的功能的模型。这些系统经常在时间和长度尺度,这需要技术来描述和模型,使用数字和数学技术的发展,其特征在于宽的范围内,与设计和/或优化新的工程设备的目标那些鳞之间的耦合。

无数应用存在于从基于碳纳米管和蛋白的新分子级的设备,该下特有的纳米级原理操作的传感器和电动机。计算机模拟是打在纳米科学研究越来越重要的角色,以确定控制纳米体系的独特性能的基本原子论机制。

计算生物工程

计算生物工程是研究的一个快速发展的领域,并为在未来几年基础和技术上的重要性重大发现提供机会。生物学和计算工程之间的接口将是最有成效的研究领域之一的生物,以定量学科正在进行的变革承诺生物学革命中的工程师,尤其是那些使用计算,将发挥核心作用的一个令人兴奋的阶段。

作为物理模型改进和更大的计算能力可用,复杂的生物过程,如健康和患病细胞的生化信号行为的模拟,将变得越来越容易处理。沿着这些线路在于生物力学现象桥接离散细胞水平和连续组织水平之间的间隙的多尺度建模一个特别的挑战。

计算生物工程的潜在科学和技术的影响也很难被夸大了。该集团正在为这个研究工作,积极参与斯坦福现行合作项目与医药学校等领域的耳朵和听力,眼睛和视力,生长的力学建模和重塑,蛋白质模拟和机械门控离子通道,组织工程和干细胞分化。

微型机械测量

也用于测量纳米级机械行为系统监测和建模微型设备。力学和计算组中,我们在微型和纳米机械性能有特殊兴趣,包括材料特性和纳米制造设备的生物医学应用。

研究包括开发诊断工具,测量和分析系统以及可靠的制造方法。活性的项目包括压阻力感测和最优处理,细胞刺激和力的测量,理解触摸的生物学意义,及硅探针显微镜和感测。

生物力学研究

在生物力学实验室的主要任务是正常和病理肌肉骨骼功能的研究,最终达到提高疾病和损伤的评估和治疗。我们的研究主要集中在研究正常人和患者的损伤或疾病,尤其是专注于骨关节炎,骨质疏松症和ACL损伤。我们用运动分析,医学成像,功能测试和在我们的研究生物力学的标记分析。该集团还致力于开发用于提高人体运动分析方法和扩大其临床使用。

设备

计算

力学和计算集团拥有的计算力学实验室,提供了在计算力学和科学计算研究和研究相关的教育综合计算环境。实验室房屋硅图形,Sun和HP工作站和服务器,包括一个八处理器SGI ORIGIN2000和英特尔架构工作站的并行16个处理器的网络群集和的计算密集的问题的分布式计算解决方案。

软件可在实验室机器,包括工程分析,几何参数和网格划分和计算数学的商业软件包。实验室支持计算力学基础研究以及相关的应用,如基于仿真的设计技术的发展。

了解更多关于我们 高性能计算中心.