Neue Konzepte zur isogeometrischen Integration von CAD und FE-Analyse

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Dominik Schillinger
• Fachliche Zuordnung: Angewandte Mechanik, Statik und Dynamik
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 224644310

Das zentrale Ergebnis meiner Dissertation ist eine isogeometrische Methode zur numerischen Be-rechnung von dreidimensionalen Strukturen, die durch eine T-spline-basierte Oberflächenbeschreibung parametrisiert sind. Die Methode erfüllt alle wichtigen Vorteile der Isogeometrischen Analyse: Die CAD basierte Geometrie wird ohne aufwändige Netzgenerierung nahtlos in die Analyse eingebunden und glatte B-splines hoher Ordnung werden als Ansatzfunktionen zur Approximation der Feldlösungen herangezogen. Das beantragte Projekt erweitert den derzeitigen Entwicklungsstand hinsichtlich zweier wichtiger Aspekte: Erstens werden moderne Vorkonditionierungstechniken für schlecht konditionierte Gleichungssysteme untersucht, um die Methode für effiziente und leicht zu parallelisierende iterative Gleichungslöser zugänglich zu machen. Zweitens wird die Methode mit direkten impliziten Algorithmen zur Zeitintegration kombiniert, um transiente Probleme der Strukturdynamik lösen zu können. Darüberhinaus wird die wissenschaftliche Arbeit über meine Dissertation hinaus auf weitere neue isogeometrische Konzepte ausgedehnt, im Besonderen auf isogeometrische Kollokationsmethoden und T-spline-basierte Geometrieparametrisierungen. Das beantragte Projekt wird in der Gruppe von Prof. Thomas J. R. Hughes am Institute for Computational Engineering and Sciences der University of Texas at Austin bearbeitet. Es soll eine erfolgreiche Kollaboration fortführen und ausbauen, die während meiner Promotion an der TUM initiiert wurde, unter anderem während meines dreimonatigen Forschungsaufenthalts am ICES im Sommer 2011. Mit diesem Antrag möchte ich mich um eine sechsmonatige finanzielle Förderung der DFG von Juni bis November 2012 bewerben.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Thomas J.R. Hughes, Ph.D.