Eine einfache Darstellung der Grundgleichungen für 'Große Deformationen' und Herleitung eines geeigneten Fehlerschätzers für die adaptive FEM.

This paper is devoted to the fast solution of interface concentrated finite element equations. The interface concentrated finite element schemes are constructed on the basis of a non-overlapping domain decomposition where a conforming boundary concentrated finite element approximation is used in every subdomain. Similar to data-sparse boundary element domain decomposition methods the total number of unknowns per subdomain behaves like $O((H/h)^{d−1})$, where H, h, and d denote the usual scaling parameter of the subdomains, the average discretization parameter of the subdomain boundaries, and the spatial dimension, respectively. We propose and analyze primal and dual substructuring iterative methods which asymptotically exhibit the same or at least almost the same complexity as the number of unknowns. In particular, the so-called All-Floating Finite Element Tearing and Interconnecting solvers are highly parallel and very robust with respect to large coefficient jumps.

In dieser Publikation werden konstitutive Gleichungen für die Modellierung großer, nahezu inkompressibler hyperelastischer Verzerrungen sowie deren numerische Realiserung im Rahmen einer adaptiven gemischten Finite-Elemente-Formulierung beschrieben. Mit dieser Problemklasse werden Methoden und Algorithmen zur numerischen Lösung direkter und inverser Aufgaben aus dem so genannten multiphysics-Bereich bereit gestellt. Dabei handelt es sich um Mehrfeldprobleme, deren gekoppelte Behandlung eine wachsende Rolle bei der hochgenauen Simulation realer physikalischer Vorgänge spielt. Der vorgestellte konstitutive Ansatz beruht auf einer multiplikativen Zerlegung des Deformationsgradienten und einer additiven Zerlegung der freien Helmholtz-Energiedichte, die auf eine Zweifeldformulierung mit den Verschiebungen und dem Druck als Knotenvariablen führen. Die linearisierten Feldgleichungen werden aus dem Impulssatz und der Inkompressibilitätsbedingung hergeleitet und im Inkrement mit einem effektiven iterativen Löser mit hierarchischer Vorkonditionierung gleichzeitig gelöst. Zur adaptiven Steuerung der Netzverfeinerung bzw. -vergröberung wird ein residualer a posteriori Fehlerschätzer genutzt. Effizienz und Genauigkeit der numerischen Algorithmen werden an einem illustrativen Beispiel demonstriert.

In this paper two basic SQP-approaches for solving implicitly defined inverse problems are presented. Such problems often arises in parameter identification for differential equations. We also include regularization strategies which differ from similar problems in Optimal control. The main focus is on formulating saddle point problems for calculating the next iterate. Conditions for the unique and stable solvability of these problems are presented. The analytical considerations are illustrated by two examples including their discretizations and a numerical case study.

In this paper we consider the well-known BPX-preconditioner in conjunction with adaptive FEM. We present an algorithm which enables us to compute the preconditioner with optimal complexity by a total of only O(DoF) additional memory. Furthermore, we show how to combine the BPX-preconditioner with an overlapping Additive-Schwarz-preconditioner to obtain a preconditioner for finite element spaces with arbitrary polynomial degree distributions. Numerical examples illustrate the efficiency of the algorithms.

We describe a preconditioner for the Kirchhoff plate equation for use of Bogner-Fox-Schmidt finite elements based on a hierarchical technique.

In this paper we continue the considerations of [5] (CSC/09-05). A numerical study for the parameter identification problem with linear elastic material and large deformations is presented. We discuss the numerical implementation in MATLAB and illustrate some results for a 2D test problem.

Beschreibung der Finite Elemente Software-Familie SPC-PM3-AdH-XX für: (S)cientific (P)arallel (C)omputing - (P)rogramm-(M)odul (3)D (ad)aptiv (H)exaederelemente. Für XX stehen die einzelnen Spezialvarianten, die in Teil 2 detailliert geschildert werden. Stand: Ende 2013

Reduced Hsieh-Clough-Tocher elements are triangular C1-elements with only nine degrees of freedom. Simple formulas for the basis functions of reduced Hsieh-Clough-Tocher elements based on the edge vectors of the triangle have been given recently for a barycentric splitting. We generalise these formulas to the case of an arbitrary splitting point.

In this preprint, we look onto the theory of linear thermoelasticity. At the beginning, this theory is shortly repeated and afterwards applied to transversely isotropic materials. Then, the corresponding weak formulation is derived, which is the starting point for a FE-discretisation. In the last part, we explain how we added this material behaviour to an adaptive Finite-Element-code and show some numerical results.