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March-on-in-Time: Boundary Element Time-Domain Domain Decomposition Methods

Descrizione del progetto

Metodi matematici avanzati a sostegno della modellizzazione di sistemi terahertz complessi

Considerata la crescente complessità dei sistemi e delle tecnologie odierne, i modelli essenziali per la loro progettazione e sviluppo devono conciliare la necessità di cogliere questa complessità con il bisogno di associare un costo computazionale accettabile. La gamma di frequenze nello spettro elettromagnetico dei terahertz (Thz), forse l’ultima frontiera tecnologica, porta gli ingegneri in nuovi campi di comportamenti altamente non lineari e fortemente irradianti. La loro modellizzazione efficiente e precisa richiedere l’applicazione dei cosiddetti metodi degli elementi di contorno nel dominio del tempo (TD-BEMs, time-domain boundary element methods), che attualmente non hanno la stessa maturità di altri approcci. Il progetto BET3D, finanziato dall’UE, sta accelerando lo sviluppo dei TD-BEMs per sostenere una nuova generazione di tecnologie THz con applicazioni in campi chiave, quali medicina, sicurezza ed energia.

Obiettivo

Modelling almost entirely replaced prototyping as a design methodology. In electromagnetics and optics, it has played a central role in the rapid development of communication and imaging, with applications in medicine, security, and energy. New technological requirements have always been met by breakthroughs in modelling.

Advances in THz technology have driven researchers to consider systems that are highly non-linear and strongly radiating. Modelling these systems requires methods that are based on time-stepping, and that can accurately describe unbounded regions. These requirements can only be met by time-domain boundary element methods (TD-BEMs). The use of other methods such as the finite element method, the method of moments, or the finite difference time-domain method – if at all applicable – results in unacceptable computational costs, and large errors in dispersion and radiation characteristics.

Unfortunately, TD-BEMs are not nearly as mature as other methods. They lack the ability to model all but the simplest systems. Attempts to use TD-BEMs to model realistic devices containing multiple materials, ports, coatings, or two-dimensional materials like graphene lead to instabilities, rendering the result of simulations completely useless. This state of affairs has persisted for over 50 years but has become an urgent problem now.

BET3D will aggressively accelerate the development of the time-domain boundary element method into a method that can model highly non-linear, strongly radiating systems and that unlocks the capability to model emerging technologies in THz communications and imaging, and beyond.

As part of the benchmarking and validation for this project, we will model the generation of THz radiation by an array of graphene resonant tunnelling diode oscillators, including feeds, ports, packaging, and antenna structure. Results of BET3D will enable modelling of non-linear, radiating systems, also in acoustics, elastodynamics, and fluid dynamics.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
La classificazione di questo progetto è stata convalidata dal team del progetto.

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

ERC-COG - Consolidator Grant

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2020-COG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

UNIVERSITEIT GENT
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 1 999 900,00
Indirizzo
SINT PIETERSNIEUWSTRAAT 25
9000 GENT
Belgio

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Regione
Vlaams Gewest Prov. Oost-Vlaanderen Arr. Gent
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 1 999 900,00

Beneficiari (1)

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