Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Homogenization and numerical modelling of poroelastic materials with self-contact in the microstructure

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23520%2F20%3A43958663" target="_blank" >RIV/49777513:23520/20:43958663 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045794919300264" target="_blank" >http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045794919300264</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.compstruc.2019.06.003" target="_blank" >10.1016/j.compstruc.2019.06.003</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Homogenization and numerical modelling of poroelastic materials with self-contact in the microstructure

  • Popis výsledku v původním jazyce

    We present a two-scale homogenization-based computational model of porous elastic materials subject to external loads inducing the self-contact interaction at the pore level. Microstructures under consideration are constituted as periodic lattices generated by a representative cell consisting of a solid skeleton and a pore. On its surface, the unilateral frictionless contact appears when the porous material is deformed. We focus on microstructures with rigid inclusions whereby the contact process involves opposing surfaces on the rigid and the compliant skeleton parts. A macroscopic model is derived using the periodic unfolding homogenization and the method of oscillating test functions. An efficient algorithm for the two-scale computational analysis is proposed for the numerical model obtained using the finite element discretization of the homogenized model. For this, a sequential linearization of the two-scale elasticity problem leads to the consistent effective elasticity tensor yielding consistent stiffness matrices of the macroscopic incremental formulation. The micro-level contact problem attains the form of a nonsmooth equation solved using the semi-smooth Newton method without any regularization, or problem relaxation. Numerical examples of two-dimensional deforming structures are presented as a proof of the concept. The proposed modelling approach can be extended to treat self-contact in structures subject to finite deformation.

  • Název v anglickém jazyce

    Homogenization and numerical modelling of poroelastic materials with self-contact in the microstructure

  • Popis výsledku anglicky

    We present a two-scale homogenization-based computational model of porous elastic materials subject to external loads inducing the self-contact interaction at the pore level. Microstructures under consideration are constituted as periodic lattices generated by a representative cell consisting of a solid skeleton and a pore. On its surface, the unilateral frictionless contact appears when the porous material is deformed. We focus on microstructures with rigid inclusions whereby the contact process involves opposing surfaces on the rigid and the compliant skeleton parts. A macroscopic model is derived using the periodic unfolding homogenization and the method of oscillating test functions. An efficient algorithm for the two-scale computational analysis is proposed for the numerical model obtained using the finite element discretization of the homogenized model. For this, a sequential linearization of the two-scale elasticity problem leads to the consistent effective elasticity tensor yielding consistent stiffness matrices of the macroscopic incremental formulation. The micro-level contact problem attains the form of a nonsmooth equation solved using the semi-smooth Newton method without any regularization, or problem relaxation. Numerical examples of two-dimensional deforming structures are presented as a proof of the concept. The proposed modelling approach can be extended to treat self-contact in structures subject to finite deformation.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    20302 - Applied mechanics

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2020

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    COMPUTERS &amp; STRUCTURES

  • ISSN

    0045-7949

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    230

  • Číslo periodika v rámci svazku

    1 April 2020

  • Stát vydavatele periodika

    NL - Nizozemsko

  • Počet stran výsledku

    18

  • Strana od-do

  • Kód UT WoS článku

    000518666100006

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85078156223