Dynamic crack analysis in anisotropic elastic materials by a time-domain boundary element method

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Im geplanten Vorhaben soll eine neuartige Zeitbereichs-Randelementmethode zur Behandlung dynamischer Rissprobleme in elastischen Materialien mit allgemeiner Anisotropie implementiert werden. Die Methode soll in der Lage sein, beliebige Risskonfigurationen unter allgemeinen zeitabhängigen dynamischen Belastungen numerisch zu beschreiben. Als Grundlagen dafür werden entweder die nicht-hypersingulären oder die hypersingulären zeitabhängigen Kräfte-Randintegralgleichungen verwendet. Die zeitlichen Faltungsintegrale werden durch eine Faltungsquadratur approximiert, welche nur die Laplace-transformierten der Greenschen Funktionen erfordert. Die räumliche Diskretisierung erfolgt entweder durch die Galerkin- oder die Kollokationsmethode. Die zu entwickelnde Randelementmethode soll auf zwei-dimensionale (2D) stationäre dynamische Rissprobleme im ebenen Spannungs- oder ebenen Verzerrungszustand angewendet werden. Die Methode soll zuerst für unendliche Gebiete getestet und dann auf Gebiete mit endlichen Berandungen erweitert werden. Analysiert werden insbesondere der Einfluss der Materialanisotropie und die transienten dynamischen Effekte praxisnaher stoßartiger Belastungen auf die elastodynamischen Spannungsintensitätsfaktoren. Behandelt werden sowohl die Innen- als auch die Grenzflächenrisse in elastischen Materialien mit allgemeiner Anisotropie.