Mehrskalige Numerische Modellierung

Das Modul Mehrskalige Materialmodellierung ist in zwei getrennte Teile untergliedert. Der Teil Mehrskalige Numerische Modellierung (2 SWS Vorlesung und 1 SWS Übung) wird von Prof. Kästner gehalten und thematisiert die Modellierung und Simulation von Multiskalenproblemen. Der Teil Schädigungsmechanik (1 SWS Vorlesung und 1 SWS Übung) wird von Dr. Hofmann gehalten (siehe Link). In diesem Teil geht es um die Modellierung von Schädigungseffekten.  Weitere Informationen für Studierende finden Sie in den jeweiligen OPAL-Kursen.

Inhalt Teil Mehrskalige Materialmodellierung (Prof. Kästner)

• Wiederholung Grundlagen der Kontinuumsmechanik
• Homogenisierung am Beispiel eines 1D Zugstabs
• Homogenisierung für mehrdimensionale Probleme
  • Lineare und nichtlineare Homogenisierung
  • Analytische Näherungsmethoden
• Mikrostruktur-Analyse und Beschreibung
  • Mikrostruktur-Beschreibung und -Rekonstruktion
  • Struktur-Eigenschaftsbeziehungen
• Numerische Homogenisierung
  • Numerische Multiskalenschemata
  • Geometrisch und materiell nichtlineare Finite-Elemente-Methode
  • Beschreibung anisotroper Materialien

Inhalt Teil Schädigungsmechanik (Dr. Hofmann)

• einfache Schädigungsmodelle
• mögliche Erweiterungen der Modelle zur Beseitigung von Einschränkungen

Gesamtumfang

Vorlesung (3 SWS)
Übung (2 SWS)

Angebot für

Das Modul MW-MB-SIM-17 Mehrskalige Materialmodellierung ist ein Modul der Vertiefungsrichtung Simulationsmethoden (SIM) im Diplomstudiengang Maschinenbau.

Leistungsnachweis

Das Modul Mehrskalige Materialmodellierung kann mit einer mündlichen Einzelprüfung von 30 Minuten abgeschlossen werden. Durch das Modul können 6 Leistungspunkte erworben werden. Weitere Details sind der entsprechenden Modulbeschreibungen zu entnehmen.

Voraussetzungen

• Statik/Festigkeitslehre
• Elastische Strukturen
• Kontinuumsmechanik
• Numerische Methoden

Kontakt

• Prof. Dr.-Ing. habil. Markus Kästner: Zeunerbau Zi. 352, E-Mail: , Telefon +49 351 463-43065
• Dr.-Ing. Martin Hofmann: Zeunerbau Zi. 263, E-Mail: , Telefon: +49 351 463-39166    

Literatur

• Holzapfel, G.A.: Nonlinear Solid Mechanics - A Continuum Approach for Engineering, Wiley, 2000.
• Gross, D.; Seelig, T.: Bruchmechanik, Mit einer Einführung in die Mikromechanik, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2016.
• Yvonette, J.: Computational Homogenization of Heterogeneous Materials with Finite Elements, Springer, 2019.
• Zohdi, T.I.; Wriggers, P.: An Introduction to Computational Micromechanics, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2008.
• Wriggers, P.: Nichtlineare Finite-Element-Methoden, Springer, 2001.