Non-local structural mechanics and peridynamics

• BA 

• MA

• Pflichtmodul

• Wahlpflichtmodul

• Wahlmodul

Gesamtzeit: 75 h, davon

Präsenz-Kontaktzeit: 28 h

Online-Kontaktzeit: ___ h

Selbststudium: 47 h

In den vergangenen Jahrzehnten wurden nichtlokale Feldtheorien entwickelt und eingesetzt, um komplexe Phänomene wie Schädigung und Bruch zu erfassen. In diesem Kurs werden grundlegende Ansätze zur Entwicklung einer nichtlokalen Theorie vorgestellt, beginnend mit elementaren Strukturen wie Stäben und Balken. Anschließend werden dreidimensionale Festkörpermechaniktheorien entwickelt und angewendet. Es werden Beispiele zur Analyse von Ingenieurbauteilen unter Schädigungsprozessen präsentiert. Die Lernkompetenz umfasst die Entwicklung und Anwendung leistungsfähiger numerischer Methoden zur Bewertung von Schädigung und Bruch in Ingenieurbauteilen.

• Fachkompetenz

• Sozialkompetenz

• Methodenkompetenz

• Selbstkompetenz

2 SWS Vorlesung

• Nichtlokale Theorien der Kontinuumsmechanik — Konzept der Fernwirkungskräfte — Nichtlokale Bilanzgleichungen — Konstitutivgesetze
• Grundgleichungen der Peridynamik
• Netzfreie numerische Methoden

• A. Silling, R. B. Lehoucq, Peridynamic Theory of Solid Mechanics: Advances in Applied Mechanics, Vol. 44, 2010, p. 73-168
• E. Madenci, E. Oterkus, Peridynamic Theory and Its Applications, New York, Springer, 2014

Non-local structural mechanics and peridynamics

In past decades non-local field theories were developed and utilized to capture complex phenomena such as damage and fracture. In this course, basic approaches to develop a non-local theory are introduced starting from elementary structures including rods and beams. Then the three-dimensional solid mechanics theories are developed and utilized. Examples of the analysis of engineering components undergoing damage processes will be presented. The learning competence is the development and use of powerful computational methods to evaluate the damage and fracture of engineering components.