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• Dr. rer. nat（University of Regensburg）

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• JUSST Independent Study Project Niklas Duong

Papers

• Implementing van der Waals forces for polytope DEM particles（2025-04-01） [DOI] [Othres link] [Othres link]
• Tree Code Based Neighborhood Algorithms for Discrete Element Methods（2024）
• Simulation of underwater barchans with a combined Finite Element and Discrete Element Method（2024）
• A force–displacement relation based on the JKR theory for DEM simulations of adhesive particles（2023-09） [DOI]
• The Good, the Bad and the Ugly: droplet recognition by a “shootout”-heuristics（2021-09-17）
• Grid-algorithm improvements for dense suspensions of discrete element particles in finite element fluid simulations（2021）
• Experimental study of particle shape dependence of avalanches inside a rotating drum（2021）
• Implementation of numerically exact Coulomb friction for discrete element simulations in three dimensions（2021）
• Towards a Micromechanical Understanding of Landslides - Aiming at a Combination of Finite and Discrete Elements with Minimal Number of Degrees of Freedom（2020-09） [DOI]
• Some basic ideas on friction（2019）
• Implementation of Static Friction for Many-Body Problems in Two Dimensions（2018-12）
• Comparing numerically exact and modelled static friction（2017-06-30） [DOI]
• Stress-Strain diagrams for non-convex particles（2017-06-30） [DOI]
• The Effect of the Shape of Granular Particles on Density（2015-05）
• Synergies from using Higher Order Symplectic Decompositions Both for Ordinary Differential Equations and Quantum Monte Carlo Methods（2015） [DOI] [Web of Scientce]
• OPTIMIZATION AND OPENMP PARALLELIZATION OF A DISCRETE ELEMENT CODE FOR CONVEX POLYHEDRA ON MULTI-CORE MACHINES（2013-02） [DOI] [Web of Scientce]
• Granular acoustics of polyhedral particles（2013） [DOI]
• Polygonal Particles in Fluids（2013） [DOI] [Web of Scientce]
• Effect of the surrounding fluid on the compaction of granular materials by tapping: Slow dynamics made slower?（2013） [DOI] [Web of Scientce]
• Simulating Free Boundaries in 2D FEM Flow-Simulation with Direct Time Integration of the Surface Velocities（2013）
• Effect of the surrounding fluid on the compaction of granular materials by tapping: Slow dynamics made slower?（2013） [DOI] [Web of Scientce]
• The Fermionic Minus-Sign Problem for the Ground State, Revisited with Higher Order Suzuki-Trotter Decompositions（2012-10） [DOI] [Web of Scientce]
• Study of quasi two dimensional granular heaps（2012）
• Two-dimensional microscopic simulation of granular particles in fluid（2012）
• Adaptive Mesh Generation for Two-Dimensional Simulation of Polygonal Particles in Fluid（2011）
• Numerical irreversibility in energy-conserving many particle systems（2011）
• Discrete Element Simulation for Polyhedral Granular Particles（2011）
• Static Friction, Differential Algebraic Systems and Numerical Stability（2010） [DOI] [Web of Scientce]
• Jian Chen, Lisa Watanabe, Hans-Georg Matuttis¤ and Hide Sakaguchi（2009-07）
• History Dependence Of The Density Distribution On Granular Heaps（2009） [Web of Scientce]
• Simulation Of Polygonal Grains In A Finite-Element-Fluid（2009） [Web of Scientce]
• Random-walk type model with fat tails for financial markets（2008-07） [Web of Scientce]
• Acoustic of sound propagation in granular materials in one, two, and three dimensions（2008-03） [DOI] [Web of Scientce]
• Numerical Solution of Ordinary Differential Equations for Modeling in Socio-Econo-Physics（2007-09）
• Simulation of the dependence of the Bulk-Stress-Strain Relations of Granular Materials on the Particle Shape（2006-08）
• Strategies for an optimized simulation of granular particles in a Newtonian Fluid, Part 1: Basics（2006-02） [CiNii Research (CiNii Articles)] [CiNii Books] [Othres link] [Othres link]
• Strategies for an optimized simulation of granular particles in a Newtonian Fluid, Part 2: Numerical algorithms（2006-02） [CiNii Research (CiNii Articles)] [CiNii Books] [Othres link] [Othres link]
• 複雑粒体中における音響伝播の異方性（2005-12）
• 複雑流体としての粉粒体：３次元相互作用のモデリングの提唱（2005-12）
• 二次元粉粒体中における応力伝播の測定（2005-09） [CiNii Research (CiNii Articles)] [CiNii Books] [Othres link]
• 次元および２次元における粉粒体中の音響伝播シミュレーション（2005-09）
• Multicanonical simulations of the tails of the order-parameter distribution of the two-dimensional Ising model（2005-07） [DOI] [Web of Scientce]
• Nonexistence of d-wave-superconductivity in the quantum Monte Carlo simulation of the Hubbard model（2005-06） [Web of Scientce]
• Structure formation in a binary monolayer of dipolar particles（2005-05） [DOI] [Web of Scientce]
• Simple stochastic modeling for fat tails in financial markets（2005）
• Angle of repose for two-dimensional particle aggregates from particle-size and -shape（2005）
• Shape segregation in granular materials: A game of Go where shape beats size and buoyancy（2005）
• Density and size segregation in deposits of pyroclastic flow（2004-08） [DOI] [Web of Scientce]
• Numerical implementation of Coulomb Friction in Mechanical Systems（2004-03） [CiNii Research (CiNii Articles)] [CiNii Books] [Othres link] [Othres link] [Othres link] [Othres link]
• Vibration-induced compaction in elongated vessels（2004-02）
• Multicanonical Monte Carlo study and analysis of tails for the order-parameter distribution of the two-dimensional Ising model（2003-10） [DOI] [Web of Scientce]
• Modeling Friction in Granular Materials（2003-07）
• Non-equilibrium analysis of the antiferromagnetic ordering in the half-filled Hubbard model in two dimensions（2003） [CiNii Research (CiNii Articles)] [CiNii Books] [Othres link] [Othres link] [Othres link] [Othres link]
• Shape segregation for bidisperse mixtures of ellipses in two dimensions（2003） [Web of Scientce]
• Outline for a simulation method for volcanic eruptions using DEM（2003）
• Effect of particle shape on bulk-stress-strain relations of granular materials（2003） [CiNii Research (CiNii Articles)] [CiNii Books] [Othres link] [Othres link]
• Quantum computing simulation using the auxiliary field decomposition（2003） [Web of Scientce]
• Auxiliary field methods for the simulation of quantum computation circuits（2002-09） [Web of Scientce]
• Quantum-statistical simulations for quantum circuits（2002-09） [Web of Scientce]
• Advances in the investigation of the minus sign problem for the fermionic case（2002） [Web of Scientce]
• Particle simulation of cohesive granular materials（2001-09） [Web of Scientce]
• Some findings on the minus-sign problem for the Hubbard model in the projector quantum Monte Carlo method（2001-06） [Web of Scientce]
• Rotational dynamics of magnetic particles in suspensions（2001-01） [Web of Scientce]
• Fractal space, cosmic strings and spontaneous symmetry breaking（2001-01） [Web of Scientce]
• History-dependent structure in granular piles（2001） [Web of Scientce]
• Vectorizable overlap computation for ellipse-based discrete element method（2001） [Web of Scientce]
• Behandlung des Schotters als Vielkoerpersystem mit wechselnden Bindungen（2001）
• Discrete element simulations of dense packings and heaps made of spherical and non-spherical particles（2000-04） [Web of Scientce]
• Molecular dynamics simulation of cohesive granular materials（2000） [Web of Scientce]
• Towards a micromechanic understanding of the pressure distribution under heaps（2000）
• Influence of the geometry on the pressure distribution of granular heaps（1999）
• The effect of particle shape and friction on the stresses in heaps of granular media in Friction（1997）
• The effect of interaction laws on the stresses in frictionless granular media（1997）
• Simulation of the pressure distribution under a two dimensional heap of polygonal particles（1997） [CiNii Research (CiNii Articles)] [CiNii Books]
• Quantum Monte Carlo evidence for d-wave pairing in the two-dimensional Hubbard model at a van Hove singularity（1996-12） [Web of Scientce]
• From BCS-like superconductivity to condensation of local pairs: A numerical study of the attractive Hubbard model（1996-07） [Web of Scientce]
• DENSITY-OF-STATES IN THE T'-HUBBARD MODEL - EXACT DIAGONALIZATION RESULTS（1995-04） [Web of Scientce]
• EFFICIENT PARALLELIZATION OF THE 2D SWENDSEN-WANG ALGORITHM（1994-12） [Web of Scientce]
• 3D ISING-MODEL WITH SWENDSEN-WANG DYNAMICS - A PARALLEL APPROACH（1994-12） [Web of Scientce]
• SPIN-SPIN CORRELATIONS IN THE TT'-HUBBARD MODEL（1994-11） [Web of Scientce]
• EXPERIENCES WITH REENGINEERING AND PARALLELIZING A HIGH-T(C) SUPERCONDUCTIVITY CODE（1994-03） [Web of Scientce]
• Virtuelle Parallelrechner（1994）
• Numerical simulations of models for high-Tc superconductors（1994）
• NUMERICAL-SIMULATION OF HIGH-TEMPERATURE SUPERCONDUCTORS（1994） [Web of Scientce]
• PARALLELIZATION OF THE 2D SWENDSEN-WANG ALGORITHM（1993-12） [Web of Scientce]
• DOUBLE-LAYER HUBBARD-MODEL - OFF-DIAGONAL LONG-RANGE ORDER IN THE NODELESS D-WAVE CHANNEL（1993-04） [Web of Scientce]
• QUANTUM MONTE-CARLO SIMULATIONS OF THE APEX-OXYGEN-MODEL（1993） [Web of Scientce]
• NUMERICAL-SIMULATION OF THE DOUBLE-LAYER HUBBARD-MODEL（1992-08） [Web of Scientce]

Misc

• Deutsche Forscher Betreuen Deutsche Studierende（2016-04）
• Wissenschaftlicher Gesprächskreis am 20.5.2015 im DAAD Büro Tōkyō（2015-06）
• Understanding the Discrete Element Method: Simulation of Non-Spherical Particles for Granular and Multi-body Systems（2014-06-23） [DOI]
• 28aAJ-5 Rheology of Fluid-Particle mixtures（2014-03-05） [CiNii Research (CiNii Articles)] [CiNii Books]

Presentations

• Implementing van der Waals forces for polytope DEM particles（2024-09-24）
• MICROMECHANIC SIMULATION OF UNDERWATER BARCHANS WITH A COMBINED FINITE ELEMENT AND DISCRETE ELEMENT METHOD（2024-08-29）
• Stabilization of static friction in constraint mechanics（2023-08-08）
• Micromechanic simulation of two-dimensional barchan dunes（2023-08-08）
• Dimensionality effects in granulates under biaxial compression（2023-08-07）
• Simulation of underwater barchans with a combined Finite Element and Discrete Element Method（2023-08-07）
• Adaptive remeshing for a finite element simulation with discrete elements（2023-08-07）
• Tree Code Based Neighborhood Algorithms for DEM（2023-08-05）
• Discrete Element Simulations from two-dimensions with polygons to three dimensions with rods（2022-08-10）
• Numerical stabilization for the constraint formulation of many-body-many-contact Coulomb friction（2022-08-10）
• Avalanching of variously shaped DEM particles in a rotating drum（2022-08-01）
• Development of a Plate Discrete Element Method: Geometry and Kinematics（2022-06-26）
• The Good, the Bad and the Ugly: droplet recognition by a “shootout”-heuristics（2021-09-17）
• Implementation of numerically exact Coulomb friction for discrete element simulations in three dimensions（2021-07-21）
• Grid-algorithm improvements for dense suspensions of discrete element particles in finite element fluid simulations（2021-07）
• Experimental study of particle shape dependence of avalanches inside a rotating drum（2021-07）
• Graded FEM-Meshes for Improved Accuracy and Performance（2019-12-13）
• On the origin of modern physics in the -dark- middle ages（2019-10-07）
• 漏斗内部の粉体の流れと詰まりのシミュレーション（2019-09-19）
• 加振による液状化現象下における微小粒子間の流れのシミュレーション（2019-09-15）
• 粘性摩擦の働く平面上を転がり運動する楕円体のシミュレーションと実験（2019-09-15）
• FEM-Simulation with graduated meshes for particle agglomerations in fluids（2019-09-14）
• Expanding P2P1 FEM Elements with Third Order Bubbles for Simulating Many Particles in Fluids（2019-09-14）
• Graded FEM-Meshes for Improved Accuracy and Performance（2018-12-13）
• Damping for the rotation of nonspherical DEM-solids（2018-12-13）
• Alternative Hubbard-Stratonovich Transformations and the Minus Sign Problem（2018-03-25）
• Numerically exact formulation for Many-Body Coulomb friction（2018-03-23）
• Stress-Strain diagrams for non-convex particles（2017-07-04）
• Unrecognized type of instability in combined Discrete-Element- Finite-Element methods（2016-09-14） [Othres link]
• Computation of effective viscosities in Couette-flow with combined particle-fluid simulation（2016-09-13）
• Size seggregation in fluid-particle mixtures（2016-03-19）
• A Discrete Element Method of Non-Convex polygons（2015-09-29）
• 流体中におけるサイズの異なる粒子の分離の二次元シミュレーション（2015-09-28）
• Rheology of Fluid-Particle mixtures（2015-09-28）
• Coulomb-friction, Differential algebraic systems and the Painleve paradox（2015-09-14）
• "Numerically Exact Friction Implementation for Two-dimensional Particle Systems"（2015-09-14）
• Convergence for the groundstate auxiliary field method（2015-03-30）
• Rheology of Fluid-Particle Mixtures（2015-03-22）
• Simulation results for spinning tops with a particular distribution of mass and shape（2015-03-21） [Othres link]
• Bulk material strength of polyhedral assemblies（2015-03-21）
• Numerically exact friction implementation for two-dimensional particle systems（2015-03-19）
• Thoughts on sampling distributions with “negative probabilities” and the fermionic sign problem（2015-02-20）
• 形状効果による粒状集合の充填密度（2014-12-09）
• 地滑りのための微視的なメカニカ ル解析（2014-12-09）
• 離散要素法を用いた周囲の粒子による基礎の減衰（2014-12-09）
• Shape effects on the density of granular assemblies（2014-09-26） [Othres link]
• Synergies from using higher order symplectic decompositions both for ordinary differential equations and quantum Monte Carlo methods（2014-09-23）
• Synergies from using higher order symplectic decompositions both for ordinary differential equations and quantum Monte Carlo methods（2014-09-23） [Othres link]
• 離散要素法を用いた周囲の粒子による基礎の減衰（2014-09-23） [Othres link]
• The FermionicMinus-SignProblem: Newperceptions from higher-order Suzuki-Trotter decompositionmethods（2014-06-28）
• Rheology of Fluid-Particle Mixtures（2014-03）
• From polyhedra to spheres: The e ffect of shape on the density（2014-03）
• Polygonal Particles in Fluids（2013-07）
• Granular Acoustics of Polyhedral Particles（2013-07）
• Formation of Granular Heaps in Fluids（2013-07）
• Adverse Effects on the Accuracy for “Sampling with Sign” in the Hubbard System（2013-07）
• Effect of the surrounding fluid on the compaction of granular materials by tapping: Slow dynamics made slowe（2012-12）
• Incompressible Fluid Simulation with Granular Particles with Adaptive Grid and Adaptive Stepsize（2012-03）
• 多面体を用いて三次元離散要素法の並列化（2012-03）
• Combination of Discrete and Finite Elements for the microscopic simulation of particle-loaded flows（2011-12）
• Sedimentation of two-dimensional polygonal DEM-particles in an incompressible FEM-fluid（2011-10）
• Shi Han Ng, Hans-Georg Matuttis（2011-03）
• 有限要素法による粘弾性円盤と外壁の接触問題の研究（2011-03）
• 準二次元の粒状堆積丘に関する研究（2011-03）
• Simulation of Flow Problems with Free Boundaries in 2D using the Finite Element Method（2010-12）
• Adaptive Mesh Generation for two-dimensional Simulation of Polygonal Particles in Fluid（2010-06）
• Numerical Irreversibility in Energy-Conserving Many Particle Systems（2010-06）
• Discrete Element Simulation for Polyhedral Granular Particles（2010-06）
• Numerical irreversibility in many particle systems（2010-03）
• Discrete element simulation for polyhedral granular particles（2010-03）
• History Dependence of the Density Distribution on Granular Heaps（2009-07）
• Simulation of Polygonal Grains in a Finite-Element-Fluid（2009-07）
• 二次元粉粒体中における応力分布の測定及びシミュレーション（2006-09）
• 離散要素法による回転運動する楕円扁球の数値シミュレーホン（2006-09）
• ニュトン流体中の粒子シミュレーション（2006-09）
• Preliminaries for the Implementation of a simulation of polygonal particles in an incompressible Newtonian Fluid（2006-08）
• Strategies for an optimized simulation of granular particles in an incompressible Newtonian Fluid（2006-08）
• 京都大学数理解析研究所講究緑1472（2005-08）

Books and Other Publications

• Understanding the Discrete Element Method: Simulation of Non-Spherical Particles for Granular and Multi-body Systems（2014-04）
• Quantum Monte Carlo Investigations for the Hubbard Model（1996）

Works

Research Projects

Media Coverage

Industrial Property Rights

Professional Memberships

• Deutsche Physikalische Gesellschaft
• 日本物理学会
• 日本流体力学会
• Humboldt-Foundation Japan East
• JSPS-Club (Federation of the German former Alumni of the JSPS-Scholarship scheme)

Committee Memberships

Teaching Experience

• Phenomenology of Friction
• Phenomenology of Friction
• インターンシップ（海外）（Ｍ, 類III）
• インターンシップ（海外）（Ｍ, 類III）
• 研究室見学 (Current Topics in Fundamental Science and Engineering A)
• 研究室見学 (Current Topics in Fundamental Science and Engineering A)
• 総合コミュニケーション科学
• 総合コミュニケーション科学
• "Special Lecture on Informatics and Engineering A"
• "Special Lecture on Informatics and Engineering A"
• Introduction to Computational MEthods in Science and Engineering
• Introduction to Computational MEthods in Science and Engineering
• Internship (M, KaigaiM)
• Internship (M, KaigaiM)
• Nihon Gijutsu Kagaku B
• Nihon Gijutsu Kagaku B
• Graduate Technical English
• Graduate Technical English
• Butsurigaku Enshuu 1I
• Butsurigaku Enshuu 1I
• Butsurigaku Enshuu 1
• Butsurigaku Enshuu 1
• Special Lecture on Information and Engineering A (Curretn Topics in Fundamental Science and Engineering A)
• Special Lecture on Information and Engineering A (Curretn Topics in Fundamental Science and Engineering A)
• インターンシップ（Ｍ, 類III）、インターンシップ（海外）（Ｍ, 類III））
• インターンシップ（Ｍ, 類III）、インターンシップ（海外）（Ｍ, 類III））
• Introduction to computational methods  in science and engineering
• Introduction to computational methods  in science and engineering
• インターンシップ（Ｍ）、インターンシップ（海外）（Ｍ）
• インターンシップ（Ｍ）、インターンシップ（海外）（Ｍ）
• 日本御術科学B
• 大学院技術英語
• Introduction to computational methods in science and engineering
• 基礎物理学演習 I
• PBL
• PBL
• 学部インターンシップ担当
• 学部インターンシップ担当
• インターンシップ担当
• インターンシップ担当
• 力学系現象特論
• 基礎物理学演習 II
• 日本御術科学B
• 日本御術科学B
• 大学院技術英語
• 大学院技術英語
• 海外インターンシップ
• 海外インターンシップ
• インターンシップ
• インターンシップ
• 力学系現象特論
• 力学系現象特論
• 基礎物理学演習 II
• 基礎物理学演習 II
• 基礎物理学演習 I
• 基礎物理学演習 I

Social Contribution

Academic Contribution