Prof.ssa Associata Confermata
Dipartimento di Scienze Matematiche "G. L. Lagrange" (DISMA)
Profilo
Interessi di ricerca
Settore scientifico discliplinare
(Area 0001 - Scienze matematiche e informatiche)
Linee di ricerca
- Risoluzione numerica di problemi di propagazione di onde acustiche ed elastiche, sia nel dominio delle frequenze che nel dominio del tempo, definiti in domini limitati e illimitati e descrivibili con modelli matematici rappresentati da equazioni alle derivate parziali (PDEs). Vengono considerati quei problemi le cui formulazioni possono essere ricondotte ad equazioni integrali al contorno. Tra gli esempi classici si menzionano: i) la propagazione e lo scattering, sia semplice che multiplo, di onde acustiche in fluidi non viscosi, in presenza di ostacoli di forma qualsiasi; ii) la propagazione di onde elastiche (sismiche) in mezzi omogenei o multistrato, e quella di onde elettromagnetiche. Si prevedono la presenza di sorgenti, anche lontane dalla regione spaziale di interesse, di dati iniziali non nulli, di condizioni al bordo di Dirichlet, Neumann o miste. Utilizzando una formulazione integrale al contorno appropriata, è possibile determinare direttamente la soluzione del problema in esame nei punti desiderati. La stessa formulazione integrale rappresenta anche una condizione non riflettente che, definita su un bordo artificiale di forma arbitraria, consente di limitare il dominio di integrazione spaziale alla sola regione di interesse, e quindi di risolvere l’originale problema alle derivate parziali in un dominio limitato. Tale risoluzione viene effettuata accoppiando una discretizzazione agli elementi al contorno (BEM) della predetta equazione integrale con un classico metodo agli elementi finiti (FEM), oppure alle differenze finite, oppure utilizzando il metodo degli elementi virtuali (VEM). Le tecniche numeriche applicate coinvolgono: • metodi di collocazione e di Galerkin per la risoluzione numerica di formulazioni integrali di equazioni alle derivate parziali e formule di quadratura efficienti per il calcolo di integrali debolmente e fortemente singolari in esse presenti. Quest’ultimo aspetto è di particolare importanza per l’efficacia e l’accuratezza del metodo numerico applicato all’equazione integrale; • formule di quadratura di tipo convoluzione per metodi degli elementi al contorno di tipo spazio-tempo; • tecniche wavelet per la sparsificazione delle matrici associate ai sistemi lineari risolutivi derivanti dalla discretizzazione spazio-tempo degli operatori presenti nella formulazione integrale di PDEs.
Competenze
Settori ERC
Didattica
Collegi dei Corsi di Studio
- Collegio di Ingegneria Biomedica. Componente invitato
- Collegio di Ingegneria Chimica e dei Materiali. Componente
- Collegio di Ingegneria Matematica. Componente
Insegnamenti
Corso di laurea magistrale
- Calcolo numerico. A.A. 2024/25, INGEGNERIA CHIMICA E DEI PROCESSI SOSTENIBILI. Titolare del corso
- Calcolo numerico. A.A. 2023/24, INGEGNERIA CHIMICA E DEI PROCESSI SOSTENIBILI. Titolare del corso
- Calcolo numerico. A.A. 2022/23, INGEGNERIA CHIMICA E DEI PROCESSI SOSTENIBILI. Titolare del corso
- Calcolo numerico. A.A. 2021/22, INGEGNERIA CHIMICA E DEI PROCESSI SOSTENIBILI. Titolare del corso
- Calcolo numerico. A.A. 2020/21, INGEGNERIA CHIMICA E DEI PROCESSI SOSTENIBILI. Titolare del corso
- Calcolo numerico. A.A. 2019/20, INGEGNERIA CHIMICA E DEI PROCESSI SOSTENIBILI. Titolare del corso
- Calcolo numerico. A.A. 2018/19, INGEGNERIA CHIMICA E DEI PROCESSI SOSTENIBILI. Collaboratore del corso
Corso di laurea di 1° livello
- Algebra lineare e geometria. A.A. 2024/25, INGEGNERIA AEROSPAZIALE. Collaboratore del corso
- Metodi numerici. A.A. 2024/25, MATEMATICA PER L'INGEGNERIA. Titolare del corso
- Algebra lineare e geometria. A.A. 2023/24, INGEGNERIA AEROSPAZIALE. Collaboratore del corso
- Metodi numerici. A.A. 2023/24, MATEMATICA PER L'INGEGNERIA. Titolare del corso
- Metodi numerici. A.A. 2022/23, MATEMATICA PER L'INGEGNERIA. Titolare del corso
- Algebra lineare e geometria. A.A. 2022/23, INGEGNERIA INFORMATICA. Collaboratore del corso
- Attività complementare di Calcolo numerico. A.A. 2021/22, INGEGNERIA CIVILE. Titolare del corso
- Metodi numerici. A.A. 2021/22, MATEMATICA PER L'INGEGNERIA. Titolare del corso
- Algebra lineare e geometria. A.A. 2021/22, INGEGNERIA AEROSPAZIALE. Collaboratore del corso
- Attività complementare di Calcolo numerico. A.A. 2020/21, INGEGNERIA CIVILE. Titolare del corso
- Metodi numerici. A.A. 2020/21, MATEMATICA PER L'INGEGNERIA. Collaboratore del corso
- Algebra lineare e geometria. A.A. 2020/21, INGEGNERIA AEROSPAZIALE. Titolare del corso
- Metodi numerici. A.A. 2019/20, MATEMATICA PER L'INGEGNERIA. Collaboratore del corso
- Algebra lineare e geometria. A.A. 2019/20, INGEGNERIA AEROSPAZIALE. Titolare del corso
- Attività complementare di Calcolo numerico. A.A. 2018/19, INGEGNERIA CIVILE. Titolare del corso
- Metodi numerici. A.A. 2018/19, MATEMATICA PER L'INGEGNERIA. Collaboratore del corso
- Algebra lineare e geometria. A.A. 2018/19, INGEGNERIA AEROSPAZIALE. Collaboratore del corso
- Algebra lineare e geometria. A.A. 2018/19, INGEGNERIA AEROSPAZIALE. Titolare del corso
Ricerca
Ambiti di ricerca
Gruppi di ricerca
Dottorandi
- Matteo Ferrari. Corso in Matematica Pura E Applicata (36o ciclo, 2020-2024)
Tesi: The non-symmetric coupling of virtual and boundary elements for wave propagation problems in unbounded domains
Numerical Analysis Numerical Analysis
Pubblicazioni
Pubblicazioni degli ultimi anni
Coautori PoliTO
Pubblicazioni per tipo
Pubblicazioni più recenti Vedi tutte le pubblicazioni su Porto@Iris
- Falletta, Silvia; Ferrari, Matteo; Scuderi, Letizia (2024)
A virtual element method for the solution of 2D time-harmonic elastic wave equations via scalar potentials. In: JOURNAL OF COMPUTATIONAL AND APPLIED MATHEMATICS, vol. 441. ISSN 0377-0427
Contributo su Rivista - Desiderio, Luca; Falletta, Silvia; Ferrari, Matteo; Scuderi, Letizia (2023)
CVEM-BEM Coupling for the Simulation of Time-Domain Wave Fields Scattered by Obstacles with Complex Geometries. In: COMPUTATIONAL METHODS IN APPLIED MATHEMATICS, vol. 23, pp. 353-372. ISSN 1609-4840
Contributo su Rivista - Desiderio, L; Falletta, S; Ferrari, M; Scuderi, L (2022)
CVEM-BEM Coupling with Decoupled Orders for 2D Exterior Poisson Problems. In: JOURNAL OF SCIENTIFIC COMPUTING, vol. 92. ISSN 0885-7474
Contributo su Rivista - Desiderio, Luca; Falletta, Silvia; Ferrari, Matteo; Scuderi, Letizia (2022)
On the Coupling of the Curved Virtual Element Method with the One-Equation Boundary Element Method for 2D Exterior Helmholtz Problems. In: SIAM JOURNAL ON NUMERICAL ANALYSIS, vol. 60, pp. 2099-2124. ISSN 0036-1429
Contributo su Rivista - Falletta, Silvia; Monegato, Giovanni; Scuderi, Letizia (2022)
An overview on a time discrete convolution—space collocation BEM for 2D exterior wave propagation problems. In: ANNALI DELL'UNIVERSITÀ DI FERRARA. SEZIONE 7: SCIENZE MATEMATICHE, vol. 68, pp. 311-336. ISSN 0430-3202
Contributo su Rivista - Falletta, S.; Monegato, G.; Scuderi, L. (2022)
Two FEM-BEM methods for the numerical solution of 2D transient elastodynamics problems in unbounded domains. In: COMPUTERS & MATHEMATICS WITH APPLICATIONS, vol. 114, pp. 132-150. ISSN 0898-1221
Contributo su Rivista - Desiderio, L.; Falletta, S.; Scuderi, L. (2021)
A Virtual Element Method coupled with a Boundary Integral Non Reflecting condition for 2D exterior Helmholtz problems. In: COMPUTERS & MATHEMATICS WITH APPLICATIONS, vol. 84, pp. 296-313. ISSN 0898-1221
Contributo su Rivista - Colombi, Annachiara; Falletta, Silvia; Scianna, Marco; Scuderi, Letizia (2021)
An integro-differential non-local model for cell migration and its efficient numerical solution. In: MATHEMATICS AND COMPUTERS IN SIMULATION, vol. 180, pp. 179-204. ISSN 0378-4754
Contributo su Rivista - Bertoluzza, Silvia; Falletta, Silvia; Scuderi, Letizia (2020)
Wavelets and convolution quadrature for the efficient solution of a 2D space-time BIE for the wave equation. In: APPLIED MATHEMATICS AND COMPUTATION, vol. 366, pp. 1-21. ISSN 0096-3003
Contributo su Rivista - Falletta, Silvia; Monegato, Giovanni; Scuderi, Letizia (2019)
Two boundary integral equation methods for linear elastodynamics problems on unbounded domains. In: COMPUTERS & MATHEMATICS WITH APPLICATIONS, vol. 78, pp. 3841-3861. ISSN 0898-1221
Contributo su Rivista