Computergestützte Methoden zu Multi-Skalen Bruchmethoden

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Christian Hesch
• Fachliche Zuordnung: Mechanik
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 522446806

Das Ziel dieses Forschungsprojektes ist eine computergestützte Formulierung zu Mehrskalen Bruchmechanismen. Dazu planen wir die zuletzt eingeführte IGA^2 Methode, eine Generalisierung der bekannten FE^2 Methode für Kontinua höherer Ordnung, zu erweitern. Im Rahmen dieser Zwei-Skalen Methode zielen wir auf eine Phasen-Feld Bruch Formulierung auf beiden Skalen. Erstens, werden wir einen Ansatz für den Sprödbruch entwerfen, mit unabhängigen, aber thermodynamisch konsistenten Bruch Feldern auf den verschiedenen Skalen. Zweitens, werden wir einen Ansatz für den duktilen Bruch, der Gradienten-Plastizität mit einem Gradienten-Schadensmodell kombiniert, auf der Mikro-Skala einführen. Drittens erfolgen Untersuchungen zum asymptotischen Verhalten der computergestützten Multi-Skalen Formulierung, um eine korrekte Konvergenz des Verfahrens zu sichern. Um ein effizientes numerisches System zu erhalten, schlagen wir eine Zwei-Skalen Mehrgitter Formulierung vor, kombiniert mit einer pseudo gemischten Methode für eine verbesserte Konvergenz und damit verbunden, reduzierten Kosten der Berechnungen während der Newton-Raphson Iteration. Dieser Rahmen wird inklusive der anspruchsvollen technischen Erweiterungen auf GitHub veröffentlicht, um zusätzliche Informationen für die Forschungsgemeinschaft bereit zu stellen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen