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Hyperelastitzität und Finite-Elememte-Implementierung

Dieses Projekt beschäftigt sich mit grundlegenden Fragestellungen zur Beschreibung und rechnergestützten Umsetzung von Hyperelastizität – und evtl. Erweiterungen zur Abbildung von technischen Elastomeren bei großen Verformungen. In der Wissenschaft werden dafür verschiedene Ansätze diskutiert: Keineswegs ist bisher geklärt, auf welche Art & Weise die relevanten Phänomene (Mullins-Effekt, Inelastizität, Zeit- und Ratenabhängigkeit) mit möglichst wenigen Parametern beschrieben werden können. Die Implementierung solcher Modelle in entsprechende Computerprogramme stellt aufgrund der Komplexität dieser Ansätze eine große Herausforderung dar. Dazu ist eine allgemeine Schnittstelle entwickelt worden, mit der automatisch erzeugter Quellcode (hier über Matlab nach Fortran77) der mathematisch-mechanischen Zusammenhänge zur Berechnung und Gegenüberstellung dieser Modelle verwendet werden kann.

  • Förderer:

    Prof. Dr. Patrizio Neff, Mathematik, Uni Duisburg-Essen

© TH Bingen Modellbild aus Matlab
Professor für Technische Mechanik +49 6721 409 417 E-Mail schreiben

7-302

Publikationen

[1] B. Nedjar, H. Baaser, R.J. Martin, and P. Neff. A finite element implementation of the isotropic exponentiated Hencky–logarithmic model and simulation of the eversion of elastic tubes. Computational Mechanics, 63(4):635–654, Oct 2018. DOI: 10.1007/s00466-017-1518-9

[2] R.J. Martin J. Voss, H. Baaser and P. Neff. More on anti–plane shear. Journal of Optimization Theory and Applications, 184:226–249, 2020. doi.org/10.1007/s10957-018-1358-6

Grafiken

FE-Simulationsmodell

© TH Bingen FE-Simulationsmodell

Ergebnisse eines Umstülp-Vorgangs aus [1]

© TH Bingen Ergebnisse eines Umstülp-Vorgangs