Isogeometrische Analyse von Mehrfeld Kontakt-Problemen

Projektdetails

Ziel dieses Projekts ist es, grundlegende theoretische und numerische Forschungen zu neuartigen Technologien der isogeometrischen Analyse (IGA) im Bereich der numerischen Mechanik durchzuführen und Algorithmen zu entwickeln, die eine Analyse von Kontaktgrenzflächen mit hoher Effizienz und Robustheit ermöglichen.

Insbesondere werden bruchmechanische Fragestellungen sowie thermomechanische Probleme im Kontext der Kontaktmechanik betrachtet und in einem abschließenden Schritt auf komplexe Maschinenteile angewendet, um die allgemeine Anwendbarkeit des gewählten Ansatzes auf industrielle Probleme zu demonstrieren. Zur Behandlung von Problemen des spröden und duktilen Bruchs werden Phasenfeldansätze höherer Ordnung verwendet. Um den höheren Kontinuitätsanforderungen eines Phasenfeldmodells vierter Ordnung Rechnung zu tragen, werden nicht-uniforme rationale B-Splines mit lokalen, hierarchischen Verfeinerungsschemata angewendet. Reibungs-Mortar-Kontaktformulierungen für thermomechanische Probleme werden auf Phasenfeldprobleme ausgeweitet.

Schließlich wird dieser neuartige und einzigartige Rahmen sowohl auf Aufprallsimulationen als auch auf den Scheibenbruch eines Förderschachtsystems angewendet. Das Unternehmen SIEMAG TECBERG wird die erforderlichen Referenzdaten der untersuchten Systeme bereitstellen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass hochentwickelte Verfahren zur Netzverfeinerung zusammen mit neu entwickelten Multifeld- und Kontaktformulierungen auf industrielle Probleme angewendet werden