SPP 2256:
Variationelle Methoden zur Vorhersage komplexer Phänomene in Strukturen und Materialien der Ingenieurwissenschaften
Fachliche Zuordnung
Mathematik
Bauwesen und Architektur
Maschinenbau und Produktionstechnik
Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Förderung
Förderung seit 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 422730790
Ziel des SPP ist die Schaffung eines Forschungsnetzwerks unter Beteiligung von Experten aus Mathematik und den Ingenieurwissenschaften, um neuartige mathematische Variationsmethoden mit einer breiten Anwendbarkeit zu entwerfen und ihre Leistungsfähigkeit an ausgewählten Problemen aus der Mechanik sowie den Materialwissenschaften zu demonstrieren. Das Schwerpunktprogramm bietet eine hervorragende Basis, die Zusammenarbeit zwischen diesen Disziplinen zu fördern und dient dazu, bestehende und neue Kooperationen in Deutschland zu intensivieren und zu entwickeln. Es wird die Forschung auf diesem Gebiet in Deutschland nachhaltig und international weitreichend beeinflussen und voranbringen. Das Forschungsprogramm ist dabei in drei übergeordnete Forschungsrichtungen gegliedert: (A) Kopplung der Dimensionen; da in vielen Systemen ist ein starkes Wechselspiel von Wirkungen auf Strukturen mit unterschiedlicher Dimensionalität zu beobachten ist. (B) Kopplung von Prozessen; die Gesamtreaktion vieler Materialien hängt entscheidend von wechselwirkenden Prozessen ab, die auf verschiedenen Skalen von atomistischen oder nanoskaligen bis hin zu makroskopischen Größenordnungen stattfinden. (C) Kopplung von Struktur und Entwicklung; eine große Herausforderung ist die Kombination aus der Vorhersage von Strukturen auf der Grundlage energetischer Überlegungen und der Entwicklung dieser Strukturen als Reaktion auf dynamische Belastungen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
Projekte
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Analysis für thermo-mechanische Modelle mit internen Variablen
(Antragsteller
Liero, Matthias
)
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Atomistische und kontinuierliche Bruchmodelle für Nanostäbchen:
Gleichgewichte und Dynamik
(Antragsteller
Schmidt, Bernd
)
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Besondere Eigenschaften und Anwendungen des Knickverhaltens dünner elastischer Körper
(Antragsteller
Bartels, Sören
;
Hornung, Peter
)
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Fraktale und stochastische Homogenisierung mithilfe variationeller Methoden
(Antragsteller
Heida, Martin
)
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Geometrische Nichtlinearitäten in partiellen Differentialgleichungen für Cosserat-Elastizität: Wie sie die Regularität von Lösungen beeinflussen
(Antragsteller
Gastel, Andreas
)
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Koordinationsfonds
(Antragsteller
Dolzmann, Georg
)
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Mehrskalensysteme der Plastizität in einer datengesteuerten Perspektive
(Antragsteller
Bartel, Thorsten
;
Schweizer, Ben
)
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Modellierung and Analysis der Adhäsionshysterese rauher Oberflächen
(Antragsteller
Dondl, Patrick
;
Pastewka, Lars
)
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Neue Ansätze für die mehrdimensionale Konvexifizierung inelastischer Variationsmodelle für Bruchphänomene
(Antragsteller
Balzani, Daniel
;
Peter, Malte Andreas
;
Peterseim, Daniel
)
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Nichtlinearer dynamischer Bruch: Modellierung, Analyse, Approximation und Anwendungen
(Antragstellerinnen / Antragsteller
Thomas, Marita
;
Weinberg, Kerstin
;
Wieners, Christian
)
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Pinning und Relaxierung von Versetzungen in Kontinuums- und atomistischen Modellen
(Antragsteller
Dondl, Patrick
;
Pastewka, Lars
)
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Ratenunabhängige Systeme in der Festkörpermechanik und ihre Kopplung mit weiteren dissipativen Systemen
(Antragstellerinnen / Antragsteller
Knees, Dorothee
;
Mosler, Jörn
)
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Regularität und Skalierung von wilden Mikrostrukturen in der Modellierung von Formgedächtnismaterialien
(Antragstellerin
Rüland, Angkana
)
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Robuste Strukturen in der Komplianz-Minimierung
(Antragsteller
Bella, Peter
;
Wirth, Benedikt
)
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Variationelle Formulierungen in der nicht-isothermen Thermo-Chemo-Mechanik nichtlinearer Materialien: Co-Design der Modellierung und der Parallelen Löser - Phase 2
(Antragsteller
Kiefer, Ph.D., Björn
;
Rheinbach, Oliver
)
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Variationelle Modellierung parameterabhängiger Plastizität - Relaxierungskonzepte und numerische Methodik
(Antragsteller
Dolzmann, Georg
;
Hackl, Klaus
)
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Variationelle Modellierung von Sprödbruch in mikrostrukturierten Werkstoffen mit hohem Phasenkontrast: Mathematische Analysis und numerische Mechanik
(Antragstellerinnen / Antragsteller
Schneider, Matti
;
Zeppieri, Caterina Ida
)
-
Variationelle Modellreduktion für die Vorhersage von plastischen Ereignissen in ungeordneten Materialien
(Antragsteller
Bamer, Franz
;
Stamm, Benjamin
)
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Variationsbasierte, skalenabhängige Homogenisierung: Von der Cauchy-Elastizität zum relaxierten mikromorphen Kontinuum
(Antragstellerinnen / Antragsteller
Neff, Patrizio
;
Scheunemann, Lisa
;
Schröder, Jörg
)
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Variationsmethoden für die quantitative Phasenfeld-Modellierung und Simulation von pulverbasierten additiven Fertigungsverfahren
(Antragstellerinnen / Antragsteller
Brunk, Aaron
;
Xu, Bai-Xiang
)