A three-dimensional multiscale peridynamics model for Ferroelectric/Multiferroic Tunnel Junctions

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Timon Rabczuk, Ph.D.
• Subject Area: Applied Mechanics, Statics and Dynamics
• Term: from 2016 to 2020
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 286791468

• Final Report Year: 2020

Final Report Abstract

In diesem Projekt wurde eine drei-dimensionale ’Nonlocal Operator Method’ (NOM) entwickelt, welche auf sog. ’peridynamics differential operators’ beruht. Die NOM weist verschiedene Vorteile gegenüber von PD auf. So können vorhandene Stoffgesetze verwendet werden und auch die Kalibrierung der Materialparameter, welche sich bei PD als schwierig erweist, ist deutlich einfacher. Die NOM wurde für elektromagnetische Probleme – wie vorgsehen – und mechanische Probleme einschliesslich Materialversagens implementiert. Ebenso wurde noch fast innerhalb des Projektes ein gekoppelter thermomechanischer Ansatz fertiggestellt. Eine komplette thermomechanische elektromagnetische Formulierung wurde aufgrund anfänglicher Schwierigkeiten leider nicht vollendet.

Publications

• A nonlocal operator method for partial differential equations with application to electromagnetic waveguide problem. Computers, Materials and Continua, 59(1):31-55, 2019
  T. Rabczuk, H. Ren, and X. Zhuang
  (See online at https://doi.org/10.32604/cmc.2019.04567)
• A nonlocal operator method for solving partial differential equations. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 358, 2020
  H. Ren, X. Zhuang, and T. Rabczuk
  (See online at https://doi.org/10.1016/j.cma.2019.112621)