The proposal consists of the following topics: a) study of qualitative properties of discrete contact problems with Coulomb friction including bifurcation of solutions with respect to a coefficient of friction, continuation methods and the analysis of obtained results on the scale of discrete problems b) development of algorithms with asymptotically linear complexity for solving discrete variational inequalities of the second kind characterizing an equilibrium state of a system of elastic bodies in mutual contact in 2D and 3D. The research will include the analysis of spectral properties of the dual Schur complements resulting from the application of the FETI based domain decomposition methods c) theoretical analysis, discretization and numerical realization of 2D and 3D quasistatic contact problems with Coulomb friction and a coefficient which depends on a solution d) application of the results of b) to the development of scalable algorithms for realization of variational inequalities discretized by boundary element methods in combination with boundary decomposition methods and sparse approximations of integral operators e) testing of algorithms on appropriate benchmarks and applications to large scale engineering problems. (en)
Předložený projekt se bude zabývat: a) studiem kvalitativních vlastností řešení diskrétních kontaktních úloh s Coulombovým třením zahrnujícím problematiku větvení řešení v závislosti na koeficientu tření, metody kontinuace řešení a analýzu dosažených výsledků v závislosti na dimenzi úlohy; b) vývojem algoritmů s asymptoticky lineární složitostí pro numerické řešení diskretizovaných variačních nerovnic druhého druhu, které popisují rovnováhu soustav těles s daným třením ve 2D a 3D. Výzkum bude zahrnovat studium spektrálních vlastností duálních Schurových komplementů vznikajících při použití různých variant metod rozložení oblasti typu FETI; c) teoretickou analýzu, diskretizaci a realizaci 2D a3D kvasistatických kontaktních úloh s Coulombovým třením a koeficientem zavislým na řešení; d) použití výsledků z b) k vývoji škálovatelných algoritmů pro řešení varičních nerovnic diskretizovaných pomocí metody hraničních prvků s využitím kombinace metod rozložení hranice a řídkých aproximací integrálních operátorů; e) testování algoritmů pomocí vhodných benchmarků a jejich využití k řešení rozsáhlých inženýrských úloh.