Efficient non-linear homogenization of materials with interfaces using order-reduction methodes
Efficient non-linear homogenization of materials with interfaces using order-reduction methodes
批准号:
222281942
负责人:
Professor Dr.-Ing. Felix Fritzen
金额:
$0.0万
依托单位国家:
德国
项目类别:
Research Grants
财政年份:
2012
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2011-12-31 至 2017-12-31
中文摘要
该研究项目的目的是对具有界面的微观非均匀材料的本构行为进行基于机制的均匀化。这种界面的例子是现代复合材料中的相界或粘合接头、陶瓷中的裂纹或多晶金属中的晶界。本研究的重点是考虑颗粒和纤维增强复合材料。预期的方法可以直接用于其他提到的材料。为了均匀化这类材料的本构响应,基于多尺度问题的细观力学发展了一种降阶方法。因此,寻求使用低维函数空间的界面分离矢量和内部变量的空间分布的近似。这个低维空间的参数化是基于数值实验,它允许考虑的影响,几何和物理的不均匀性,对宏观本构响应。被检查的材料的微观本构行为建模为一个广义标准材料(GSM)。然后均匀化材料在宏观尺度上也是一个广义的标准材料的变分公式是要开发。该方法的实施应归因于高数值效率,以允许在大规模结构计算中的宏观模拟的积分点处使用所得的材料模型。
英文摘要
The aim of the research project is the mechanism-based homogenization of the constitutive behaviour of micro-heterogeneous materials with interfaces. Examples for such interfaces are phase boundaries or adhesive joints in modern composites, cracks in ceramics or grain boundaries in poly-crystalline metals. The focus in the present study is on the consideration of particle- and fibre-reinforced composites. The anticipated methods can directly be transferred for the other mentioned materials. In order to homogenize the constitutive response of such materials an order-reduction approach is developed based on the micro-mechanics of the multi-scale problem. Therefore, an approximation of the spatial distribution of the interfacial separation vector and the internal variables using a low-dimensional function space is sought for. The parametrisation of this low-dimensional space is based on numerical experiments, which allow for the consideration of the influence of both, geometrical and physical heterogeneities, on the macroscopic constitutive response. The microscopic constitutive behaviour of the examined materials is modelled as a generalized standard material (GSM). Then the homogenized material on the macroscopic scale is also a generalized standard material for which a variational formulation is to be developed. The implementation of the method shall attribute for a high numerical efficiency in order to allow the usage of the resulting material model at the integration points of macroscopic simulations in large-scale structural computations.
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DOI:
10.1002/nme.5122
发表时间:
2016-05-11
期刊:
INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL METHODS IN ENGINEERING
影响因子:
2.9
作者:
[Fritzen, Felix, Xia, Liang, Breitkopf, Piotr]
通讯作者:
Breitkopf, Piotr
DOI:
10.1016/j.cma.2013.03.007
发表时间:
2013-06-15
期刊:
COMPUTER METHODS IN APPLIED MECHANICS AND ENGINEERING
影响因子:
7.2
作者:
[Fritzen, Felix, Leuschner, Matthias]
通讯作者:
Leuschner, Matthias
Fourier-Accelerated Nodal Solvers (FANS) for homogenization problems
用于均质化问题的傅立叶加速节点求解器 (FANS)
DOI:
10.1007/s00466-017-1501-5
发表时间:
2017
期刊:
Computational Mechanics
影响因子:
4.1
作者:
[Matthias Leuschner, Felix Fritzen]
通讯作者:
Felix Fritzen
DOI:
10.1016/j.cma.2014.05.006
发表时间:
2014-08-15
期刊:
COMPUTER METHODS IN APPLIED MECHANICS AND ENGINEERING
影响因子:
7.2
作者:
[Fritzen, Felix, Hodapp, Max, Leuschner, Matthias]
通讯作者:
Leuschner, Matthias
Potential-based constitutive models for cohesive interfaces : theory, implementation and examples
基于势的内聚界面本构模型:理论、实现和示例
DOI:
10.1016/j.compositesb.2014.08.024
发表时间:
2015
期刊:
Composites Part B-engineering
影响因子:
13.1
作者:
[Matthias Leuschner, Felix Fritzen, J. A. W. van Dommelen, J. P M. Hoefnagels]
通讯作者:
J. P M. Hoefnagels
共 7 条
Data-Analytics in Engineering
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批准号:406068690
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项目类别:Heisenberg Professorships
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2018
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负责人:Professor Dr.-Ing. Felix Fritzen
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依托单位:
EMMA - Efficient Methods for Mechanical Analysis
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批准号:257987586
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项目类别:Independent Junior Research Groups
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2014
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负责人:Professor Dr.-Ing. Felix Fritzen
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依托单位:
Scale bridging simulation methods based on order-reduction and co-simulation
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批准号:258759420
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项目类别:Scientific Networks
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2014
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负责人:Professor Dr.-Ing. Felix Fritzen
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依托单位:
Scale bridging simulation methods based on order-reduction and co-simulation
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批准号:231548053
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项目类别:Scientific Networks
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2012
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负责人:Professor Dr.-Ing. Felix Fritzen
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依托单位:
CISM-Kurs "Computational and experimental mechanics of advanced materials" (08.-12.09.2008 Udine/Italien)
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批准号:99469776
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2008
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负责人:Professor Dr.-Ing. Felix Fritzen
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依托单位:
CISM-Kurs "Poly-, Quasi- and Rank-One-Convexity in Applied Mechanics" (24.-28.09.2007 in Udine/Italien)
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批准号:59696586
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2007
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负责人:Professor Dr.-Ing. Felix Fritzen
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依托单位:
Multiscale analysis and inverse design of uncertain meso-structures (Meso-AID)
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批准号:530808823
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:--
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负责人:Professor Dr.-Ing. Felix Fritzen
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依托单位:
Data Analytics in Engineering
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批准号:517847245
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项目类别:Heisenberg Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:--
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负责人:Professor Dr.-Ing. Felix Fritzen
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依托单位:
Data-driven investigation of three-dimensional instabilities in magneto-active thin films heterogeneously patterned by design
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批准号:490723164
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:--
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负责人:Professor Dr.-Ing. Felix Fritzen
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依托单位:
国内基金
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基于深穿透拉曼光谱的安全光照剂量的深层病灶无创检测与深度预测
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批准号:82372016
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项目类别:面上项目
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资助金额:48.00万元
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批准年份:2023
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负责人:林俐
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依托单位:
Non-CG DNA甲基化平衡大豆产量和SMV抗性的分子机制
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批准号:32301796
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2023
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负责人:寻红卫
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依托单位:
G蛋白偶联受体GPR110调控Lp-PLA2抑制非酒精性脂肪性肝炎的作用及机制研究
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批准号:82370865
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项目类别:面上项目
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资助金额:49.00万元
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批准年份:2023
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负责人:黄哲
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依托单位:
long non-coding RNA(lncRNA)-activatedby TGF-β(lncRNA-ATB)通过成纤维细胞影响糖尿病创面愈合的机制研究
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批准号:LQ23H150003
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2023
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负责人:厉怡
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依托单位:
犬尿氨酸酶KYNU参与非酒精性脂肪肝进展为肝纤维化的作用和机制研究
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批准号:82370874
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项目类别:面上项目
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资助金额:49.00万元
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批准年份:2023
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负责人:刘才智
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依托单位:
染色体不稳定性调控肺癌non-shedding状态及其生物学意义探索研究
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批准号:82303936
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2023
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负责人:张嘉涛
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依托单位:
变分法在双临界Hénon方程和障碍系统中的应用
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批准号:12301258
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2023
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负责人:王聪
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依托单位:
BTK抑制剂下调IL-17分泌增强CD20mb对Non-GCB型弥漫大B细胞淋巴瘤敏感性
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2022
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负责人:李庆山
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依托单位:
Non-TAL效应子NUDX4通过Nudix水解酶活性调控水稻白叶枯病菌致病性的分子机制
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批准号:--
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2022
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负责人:郭宝佃
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依托单位:
一种新non-Gal抗原CYP3A29的鉴定及其在猪-猕猴异种肾移植体液排斥反应中的作用
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批准号:--
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:33万元
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批准年份:2022
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负责人:王毅
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依托单位: