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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Real-Time Non-smooth Contact for Flexible Multibody Dynamics from Surgery to Offshore applications

Descripción del proyecto

Simulación quirúrgica en tiempo real

Los gemelos digitales son réplicas virtuales de los sistemas físicos. Están transformando la ingeniería y la medicina al permitir la simulación y la predicción en tiempo real. Sin embargo, modelar con precisión cómo las estructuras flexibles se doblan, se flexionan e interactúan con su entorno en condiciones realistas supone un reto, especialmente cuando la velocidad es fundamental. Esta limitación afecta a aplicaciones que van desde la robótica quirúrgica hasta las infraestructuras de energía eólica marina. Con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, el equipo del proyecto RT_NSContactFMD desarrolla un marco computacional que logra simultáneamente precisión física y rendimiento en tiempo real. El método se demostrará en dos entornos contrastados: la navegación de un cable quirúrgico a través de vasos sanguíneos y la simulación de cables de amarre en el lecho marino. En última instancia, se publicará como «software» de código abierto para su uso generalizado en los ámbitos académico e industrial.

Objetivo

RT_NSContactFMD (Real-Time Non-smooth Contact for Flexible Multibody Dynamics from Surgery to Offshore applications) addresses a core bottleneck in digital twin simulation: reconciling continuum-level fidelity with real-time performance under non-smooth, frictional contact. Existing approaches trade physical accuracy for speed or break down under contact-rich scenarios, limiting their applicability in fields like surgical robotics and offshore engineering.

This project introduces a structure-preserving computational framework that unifies high-fidelity ANCF beam models, penalty-free non-smooth contact laws, and Anderson-accelerated, Jacobian-free solvers into an open-source Chrono module. It targets four objectives: (O1) develop constraint-aware, tapered 3D beam elements; (O2) enforce stable, frictional contact without penalty tuning; (O3) achieve sub-10 ms steps via solver acceleration and selective model reduction; and (O4) validate cross-domain demonstrators: guidewire–artery navigation and mooring line–seabed contact.

Outcomes will deliver the first real-time framework that combines geometric fidelity, non-smooth contact robustness, and computational efficiency within a unified, reproducible architecture. Results will be openly disseminated via CI-tested benchmarks, a BSD-licensed Chrono release, and a SOFA interface for surgical validation. The work advances Horizon Europe priorities in Digital Health and Offshore Renewables, and lays the groundwork for next-generation control-integrated digital twins.

The fellow will gain interdisciplinary expertise across computational mechanics, simulation, and biomedical engineering, with targeted training via secondments at Chrono (UNIPR) and SOFA (Inria), supporting long-term development as an independent researcher.

By promoting open tools and ecosystem interoperability, the project fosters long-term impact across academic, clinical, and industrial communities.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..

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Palabras clave

Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).

Programa(s)

Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.

Tema(s)

Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.

Régimen de financiación

Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Ver todos los proyectos financiados en el marco de este régimen de financiación

Convocatoria de propuestas

Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2025-PF

Ver todos los proyectos financiados en el marco de esta convocatoria

Coordinador

IMPERIAL COLLEGE OF SCIENCE TECHNOLOGY AND MEDICINE
Aportación neta de la UEn

Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.

€ 260 347,92
Dirección
SOUTH KENSINGTON CAMPUS EXHIBITION ROAD
SW7 2AZ London
Reino Unido

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Región
London Inner London — West Westminster
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total

Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.

Sin datos

Socios (2)