Gemischte Verfahren für die strukturerhaltende Integration in der nichtlinearen Struktur- und Elastodynamik

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Peter Betsch
• Fachliche Zuordnung: Mechanik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 227928419

Strukturerhaltende Zeitintegrationsverfahren, insbesondere energie- und drehmomentkonsistente Verfahren, zeichnen sich bekanntermaßen durch überlegene numerische Stabilität und Robustheit aus. Diese Verfahren beschränken sich derzeit jedoch weitgehend auf verschiebungsbasierte Finite-Elemente-Methoden für elasto- und strukturmechanische Probleme. Auf der anderen Seite sind gemischte Finite Elemente für viele Anwendungen von großer Bedeutung. Im Forschungsvorhaben sollen neue Methoden entwickelt werden, die eine systematische Entwicklung strukturerhaltender Zeitintegrationsverfahren für gemischte Finite Elementformulierungen ermöglichen. Zu diesem Zweck soll erstmals ein 5-Feld Variationsprinzip als Ausgangspunkt für die Diskretisierung in Raum und Zeit eingesetzt werden. Die Kombination gemischter Elemente mit strukturerhaltenden Integratoren verspricht große Vorteile im Hinblick auf Genauigkeit, numerische Stabilität und Robustheit. Des Weiteren lässt die angestrebte gemischte Methode in Raum und Zeit eine bedeutende Erweiterung des Anwendungsbereichs strukturerhaltender Integratoren erwarten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen