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Hocheffiziente und robuste finite Elemente niederer Ansatzordnung zur Simulation großer Deformationen von Festkörpern

Schmied, Christoph

Abstract:
Schnelle und parallel einsetzbare Prozessoren ermöglichen die Berücksichtigung immer mehr relevanter Details in Finite-Elemente-Berechnungen von Anwendungen wie Crashsicherheitsanalysen oder Metallumformprozessen. Aufgrund ihrer einfachen Struktur, sind Elemente mit linearen Ansatzfunktionen gut für den Aufbau der meist schalenartigen Modelle geeignet, wobei die Details vermehrt mit Volumen- statt mit Schalenelementen abgebildet werden. Ohne entsprechende Modifikationen versteifen diese das Finite-Elemente-System und führen bei Biegung oder plastischem Fließen zu unrealistisch kleinen Verformungen, was mit der – im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit stehenden – Methodik inkompatibler Erweiterungen ausgeglichen werden kann. ... mehr

Abstract (englisch):
Fast and massively parallel usable processors allow considering a growing number of details in finite element simulations of car crash analysis or metal forming to name only two applications. Owing to their simple structure low order finite elements are well suited to model the mostly shell-like structures of which the details tend to be represented by solid and so called solid shell (or thick shell) elements instead of shell elements. These elements without any modification tend to lock the finite element system and lead in the case of bending or plastic flow to unrealistic small deformations which may be alleviated using – depicting the focus of this thesis – methods with incompatible enhancements. ... mehr

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Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000085307
Veröffentlicht am 15.08.2018
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Mechanik (IFM)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsjahr 2018
Sprache Deutsch
Identifikator urn:nbn:de:swb:90-853075
KITopen-ID: 1000085307
Verlag KIT, Karlsruhe
Umfang XIV, 319 S.
Abschlussart Dissertation
Fakultät Fakultät für Bauingenieur-, Geo- und Umweltwissenschaften (BGU)
Institut Institut für Mechanik (IFM)
Prüfungsdatum 12.12.2017
Referent/Betreuer Prof. K. Schweizerhof
Schlagwörter Finite Elemente, Inkompatible Erweiterungen, Explizite Zeitintegration, Massenskalierung, Symbolische Programmierung
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