Thermomechanically coupled analysis of thin-walled structures

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Ziel des Forschungsvorhabens soll es sein, ein Konzept zur Behandlung von Problemen mit großen Verformungen unter Berücksichtigung thermischer Effekte für Schalen zu entwickeln. Im Bereich der Materialbeschreibung und der numerischen Behandlung des gekoppelten Problems kann dabei auf Forschungsergebnisse der Gruppe in Berkeley zurückgegriffen werden. Geeignete finite Schalenelemente wurden unter Beteiligung des Antragstellers in Stuttgart entwickelt. Diese Elemente basieren auf einem dreidimensionalen Schalenmodell, das für die Anwendung beliebiger, vollständig dreidimensionaler Stoffgesetze geeignet ist und die Berechnung von Problemen mit großen Verzerrungen erlaubt.Es ist geplant, diese Forschungsergebnisse miteinander zu verbinden. Dabei soll untersucht werden, inwieweit sich das Schalenmodell und die Elementformulierungen eignen, um thermomechanisch gekoppelte Probleme effizient zu behandeln. Es soll versucht werden, die Effizienz und Robustheit der so erhaltenen Formulierung zu verbessern. Das beinhaltet sowohl die Überwindung möglicher Schwierigkeiten bei der Behandlung des thermischen Feldproblems auf dünnen Gebieten als auch effiziente Algorithmen zur Lösung des gekoppelten Gleichungssystems.