These lecture notes are dedicated to the mathematical modelling, analysis and computation of interfaces and free boundary problems appearing in geometry and in various applications, ranging from crystal growth, tumour growth, biological membranes to porous media, two-phase flows, fluid-structure interactions, and shape optimization.

We first give an introduction to classical methods from differential geometry and systematically derive the governing equations from physical principles. Then we will analyse parametric approaches to interface evolution problems and derive numerical methods which will be thoroughly analysed. In addition, implicit descriptions of interfaces such as phase field and level set methods will be analysed. Finally, we will discuss numerical methods for complex interface evolutions and will focus on two phase flow problems as an important example of such evolutions.

Informazioni sull?autore

Eberhard B�nsch studied Mathematics at the University of Bonn and finished his PhD in 1990 as a student of Hans Wilhelm Alt. After that, he went to the University of Freiburg, where he received his habilitation in 1998. The same year, he went to Bremen for his first professorship. In 2000 he accepted an offer from Berlin, where he was appointed full professor at the Free University of Berlin and at the same time head of the research group Numerical Mathematics and Scientific Computing at the Weierstrass-Institute. He was also a member of the research center MATHEON in Berlin. Since 2004 he is full professor at the Friedrich-Alexander-University at Erlangen-Nuremberg.

The scientific interest of Eberhard B�nsch lies in the field of Numerical Analysis and Scientific Computing for free boundary and interface problems, in particular in computational fluid dynamics.

Klaus Deckelnick studied mathematics at the University of Bonn, where he received his PhD in 1990. He subsequently worked as a scientific assistant at the University of Freiburg completing his habilitation in 1996. In 1998, he joined the University of Sussex where he had previously spent one year as a research fellow. Since 2002, he is a professor at the University of Magdeburg.

Klaus Deckelnick works on the analysis and numerical analysis of nonlinear partial differential equations with a particular focus on geometric evolution equations.

Harald Garcke studied Mathematics at the University of Bonn and finished his PhD in 1993 as a student of Hans Wilhelm Alt. With an ESF-fellowship, he was in 1993/94 post-doc with Charles M. Elliott at the University of Sussex and from 1994 he was scientific assistant in Bonn where he finished his habilitation in 2000. In the year 2001, he got offers for professur-positions at the Universities Regensburg and Duisburg. Since 2002, he is full professor at the University of Regensburg where he was dean of the Mathematics department from 2005 to 2007. He is DFG liaison officer at the University of Regensburg since 2011.

Harald Garcke works on nonlinear partial differential equations, free boundary problems, phase field equations, numerical analysis and geometric evolution equations.

Paola Pozzi received her undergraduate education in Mathematics at the University of Bologna in Italy. As a recipient of an Australian National University PhD Scholarship and an International Postgraduate Research Scholarship she could then move to Canberra to work on her dissertation under the supervision of John Hutchinson at the Australian National University. After receiving her PhD in 2004 and a postdoctoral fellowship at the ANU Mathematical Science Institute, she moved to Germany to work as a scientific assistant in the research group of Gerhard Dziuk at the University of Freiburg. In 2009-10 she was appointed for six-month as a substitute professor (Vertretungsprofessur) at the Technische Universit�t M�nchen. In 2011 she got offers for professor positions at the Freie Universita�t in Berlin and at the University of Duisburg-Essen. She has been working as a professor at the University of Duisburg-Essen since 2011 and has acted as vice-dean (Prodekanin) of the faculty of mathematics between 2018 and 2020.

Paola Pozzi works on analysis and numerical analysis for free boundary problems, geometric evolution equations, and nonlinear partial differential equations.

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Hai il diritto di recedere dal presente contratto, senza indicarne le ragioni, entro 14 giorni.

Il periodo di recesso scade dopo 14 giorni dal giorno in cui

tu acquisisci, o un terzo designato diverso dal vettore e da te acquisisce, il possesso fisico dell'ultimo bene o l'ultimo lotto o pezzo.

Per esercitare il diritto di recesso, sei tenuto a informare Ria Christie Collections, Suite B; (inside) ARUN House; ARUN, Arundel Road; Uxbridge Ind Est, UB8 2RR, Uxbridge, United Kingdom, +44 7727654838, della tua decisione di recedere dal presente contratto tramite una dichiarazione esplicita (ad esempio lettera inviata per posta, fax o posta elettronica). A tal fine puoi utilizzare il modulo tipo di recesso, ma non e' obbligatorio. Puoi anche compilare e inviare elettronicamente il modulo tipo di recesso o qualsiasi altra esplicita dichiarazione sul nostro sito web, dalla sezione "Ordini" nel "Mio Account". Nel caso scegliessi questa opzione, ti trasmetteremo senza indugio una conferma di ricevimento su un supporto durevole (ad esempio per posta elettronica).

Per rispettare il termine di recesso, � sufficiente inviare la comunicazione relativa all'esercizio del diritto di recesso prima della scadenza del periodo di recesso.

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Se recedi dal presente contratto, ti saranno rimborsati tutti i pagamenti che hai effettuato a nostro favore, compresi i costi di consegna (ad eccezione dei costi supplementari derivanti dalla tua eventuale scelta di un tipo di consegna diverso dal tipo meno costoso di consegna standard da noi offerto). Potremo trattenere dal rimborso le somme derivanti da una diminuzione del valore del prodotto risultante da una tua non necessaria manipolazione.

I rimborsi verranno effettuati senza indebito ritardo e in ogni caso non oltre 14 giorni dal giorno in cui siamo stati informati della tua decisione di recedere dal presente contratto.

Detti rimborsi saranno effettuati utilizzando lo stesso mezzo di pagamento da te usato per la transazione iniziale, salvo che tu non abbia espressamente convenuto altrimenti; in ogni caso, non dovrai sostenere alcun costo quale conseguenza di tale rimborso. Il rimborso pu� essere sospeso fino al ricevimento dei beni oppure fino all'avvenuta dimostrazione da parte tua di aver rispedito i beni, se precedente.

Ti preghiamo di rispedire i beni o di consegnarli a Ria Christie Collections, Suite B; (inside) ARUN House; ARUN Building, Arundel Road; Uxbridge Ind Est, UB8 2RR, Uxbridge, United Kingdom, +44 7727654838, senza indebiti ritardi e in ogni caso entro 14 giorni dal giorno in cui hai comunicato il tuo recesso dal presente contratto. Il termine � rispettato se rispedisci i beni prima della scadenza del periodo di 14 giorni. I costi diretti della restituzione dei beni saranno a tuo carico. Sei responsabile solo della diminuzione del valore dei beni risultante da una manipolazione del bene diversa da quella necessaria per stabilire la natura, le caratteristiche e il funzionamento dei beni.

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Il diritto di recesso non si applica in caso di:

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