
Advanced Continuum Theories and Finite Element Analyses
In diesem umfassenden Band wird ein einheitlicher Rahmen für Kontinuumstheorien vorgestellt. Er zeigt, dass (i) Mikrokontinuumstheorien (mikromorphe und mikropolare Theorien) eine natürliche Erweiterung der klassischen Kontinuumsmechanik sind und (ii) die klassische Kontinuumsmechanik ein Spezialfall der Mikrokontinuumstheorien ist, wenn der verformbare Materialpunkt als einzelner mathematischer Punkt idealisiert wird.
Die Kinematik und die grundlegenden Gesetze werden rigoros abgeleitet. Auf der Grundlage eines axiomatischen Ansatzes wird die konstitutive Theorie systematisch für verschiedene Arten von Materialien abgeleitet, von der Stokes'schen Flüssigkeit bis zum thermo-viskoelastisch-plastischen Festkörper. Materialkraft und thermomechanisch-elektromagnetische Kopplung werden eingeführt und diskutiert.
Darüber hinaus werden allgemeine Finite-Elemente-Methoden für physikalische Phänomene der thermomechanischen Kopplung bei großen Dehnungen systematisch formuliert. Auch nicht-klassische Kontinuumstheorien (nicht-lokale Theorie, Mechanobiologie, 4D-Druck, Poromechanik und nicht-selbstähnliche Rissausbreitung) werden streng formuliert, mit Anwendungen versehen und numerisch demonstriert.
Als fortgeschrittene Monographie kann dieses einzigartige Kompendium auch als Lehrbuch für verschiedene Graduiertenkurse verwendet werden, einschließlich Kontinuumsmechanik, Finite-Elemente-Methoden und fortgeschrittene ingenieurwissenschaftliche Theorien. Umfangreiche Probleme helfen den Studenten, die behandelten Themen besser zu verstehen.