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Generalized Continua with Embedded Fibers and Dimension-Expanded Multi-scale Coupling
Felix Schmidt (Broschiert, Englisch)
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Beschreibung
Microstructured and fiber-reinforced materials exhibit mechanical behavior that cannot always be captured by classical continuum models. Bending-dominated mechanisms, size effects and non-local interactions require formulations that go beyond first-gradient Cauchy continua, while fully resolved three-dimensional simulations of the underlying microstructure are often computationally extensive. This… work develops higher-order modeling and simulation frameworks that bridge this gap. Embedded slender reinforcements are described either by continuous second-gradient fiber models or by geometrically exact Cosserat beams coupled to a surrounding threedimensional matrix. Through consistent kinematic coupling and static condensation, these descriptions lead to effective higher-order continua capable of representing fiberinduced stiffness and curvature effects efficiently. In addition, a continuous higher-order multi-scale formulation based on dimension expansion is proposed. By combining macroscopic Taylor expansions with microscopic fluctuation fields and energetically consistent averaging, the framework derives generalized macroscopic stresses directly from the microstructure and includes the classical FE² method as a special case. The resulting approaches provide a coherent computational framework for investigating micro-structured materials within an isogeometric analysis setting. Dieses Produkt haben wir gerade leider nicht auf Lager.
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Der Umwelt zuliebe
Technische Daten
Erscheinungsdatum
20.07.2026
Sprache
Englisch
EAN
9783961822409
Herausgeber
universi - Universitätsverlag Siegen
Serien- oder Bandtitel
Publication series of the Chair of Computational Mechanics
Sonderedition
Nein
Autor
Felix Schmidt
Seitenanzahl
177
Einbandart
Broschiert
Bandzählung
2
Schlagwörter
Continuum mechanics, IGA, Generalized continua, Embedded fibers, Cosserat beams, Multiscale methods, FEM²
Thema-Inhalt
TG - Maschinenbau und Werkstoffe
Höhe
240 mm
Breite
17 cm
Transparenz & Sicherheit
Hersteller: universi - Universitätsverlag Siegen, Adolf-Reichwein-Str.2, Siegen, Deutschland, 57076, info@universi.uni-siegen.de
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