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Some Contributions to the Homogenization of Macroscopically Isotropic Composites

Salit, Victor (2011)
Some Contributions to the Homogenization of Macroscopically Isotropic Composites.
Buch, Erstveröffentlichung

Kurzbeschreibung (Abstract)

The development of homogenization models and solutions, either analytic or numerical, is a difficult task. Due to the integral nature of equations, the result has a good chance to fall within the theoretical bounds and as long as it is there - there might be no indication for any mistake. The difficulty of the homogenization stems not from the involved mathematical concepts, but rather from the little, to at times, no difference between something correct and something that just happens to look plausible. In this work it is argued that the Hashin-Shtrikman expressions are not bounds, but rather boundaries of the solution (hyper)surface. It is also shown that the well known Hill condition is not a necessary ingredient for the homogenization. Using a few homogenization concepts, a complete system of equations describing the macroscopic behavior of the heterogeneous materials has been derived. This system possesses a simple solution in the isotropic case.

Typ des Eintrags: Buch
Erschienen: 2011
Autor(en): Salit, Victor
Art des Eintrags: Erstveröffentlichung
Titel: Some Contributions to the Homogenization of Macroscopically Isotropic Composites
Sprache: Englisch
Referenten: Gruttmann, Dr.-Ing Friedrich ; Gross, Dr.-Ing Dietmar
Publikationsjahr: 25 Juli 2011
Ort: Darmstadt
Verlag: Techn. Univ., Studienbereich Mechanik
Reihe: Forschungsbericht // Studienbereich Mechanik, Technische Universität Darmstadt
Band einer Reihe: 23
Datum der mündlichen Prüfung: 7 Juli 2011
URL / URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-26704
Kurzbeschreibung (Abstract):

The development of homogenization models and solutions, either analytic or numerical, is a difficult task. Due to the integral nature of equations, the result has a good chance to fall within the theoretical bounds and as long as it is there - there might be no indication for any mistake. The difficulty of the homogenization stems not from the involved mathematical concepts, but rather from the little, to at times, no difference between something correct and something that just happens to look plausible. In this work it is argued that the Hashin-Shtrikman expressions are not bounds, but rather boundaries of the solution (hyper)surface. It is also shown that the well known Hill condition is not a necessary ingredient for the homogenization. Using a few homogenization concepts, a complete system of equations describing the macroscopic behavior of the heterogeneous materials has been derived. This system possesses a simple solution in the isotropic case.

Alternatives oder übersetztes Abstract:
Alternatives AbstractSprache

Die Entwicklung von analytischen und numerischen Homogenisierungsmethoden ist eine anspruchsvolle Aufgabe. Wenn die Ergebnisse sich trotz möglicher Fehler innerhalb der theoretisch zulässigen Schranken befinden, gibt es kaum Mittel um einen solchen Fehler zu ermitteln. Die Homogenisierung ist daher nicht nur wegen der mathematischen Komplexität eine anspruchsvolle Aufgabe, sondern auch aufgrund der Tatsache, dass keine zuverlässige Methode existiert, die es erlaubt die Modelle und ihre Ergebnisse zu validieren und zu verifizieren. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass die Hashin-Shtrikman Ausdrücke keine Schranken sind, sondern eher die Grenzen der Lösungs(hyper)fläche. Es wird auch gezeigt, dass die bekannte Hillbedingung für die Homogenisierung nicht erfordlerlich ist. Mit Hilfe von einigen Homogenisierungskonzepten, wird ein vollständiges Gleichungssystem, das das makroskopische Verhalten im allgemeinen Fall beschreibt, zusammengestellt. Im Fall der Isotropie besitzt das Gleichungssystem eine einfache Lösung.

Deutsch
Schlagworte:
Einzelne SchlagworteSprache
homogenization, heterogeneous materials, bounds, Hill condition, embedded-cell model, iterative homogenizationEnglisch
Zusätzliche Informationen:

[Darmstadt, TU, Diss., 2011]

Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Fachgebiete der Mechanik > Fachgebiet Festkörpermechanik
13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Fachgebiete der Mechanik
Hinterlegungsdatum: 03 Aug 2011 06:41
Letzte Änderung: 05 Mär 2013 09:51
PPN:
Referenten: Gruttmann, Dr.-Ing Friedrich ; Gross, Dr.-Ing Dietmar
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 7 Juli 2011
Schlagworte:
Einzelne SchlagworteSprache
homogenization, heterogeneous materials, bounds, Hill condition, embedded-cell model, iterative homogenizationEnglisch
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