Global ETD Search

381	High order numerical methods for a unified theory of fluid and solid mechanics Chiocchetti, Simone 10 June 2022 (has links) This dissertation is a contribution to the development of a unified model of continuum mechanics, describing both fluids and elastic solids as a general continua, with a simple material parameter choice being the distinction between inviscid or viscous fluid, or elastic solids or visco-elasto-plastic media. Additional physical effects such as surface tension, rate-dependent material failure and fatigue can be, and have been, included in the same formalism. The model extends a hyperelastic formulation of solid mechanics in Eulerian coordinates to fluid flows by means of stiff algebraic relaxation source terms. The governing equations are then solved by means of high order ADER Discontinuous Galerkin and Finite Volume schemes on fixed Cartesian meshes and on moving unstructured polygonal meshes with adaptive connectivity, the latter constructed and moved by means of a in- house Fortran library for the generation of high quality Delaunay and Voronoi meshes. Further, the thesis introduces a new family of exponential-type and semi- analytical time-integration methods for the stiff source terms governing friction and pressure relaxation in Baer-Nunziato compressible multiphase flows, as well as for relaxation in the unified model of continuum mechanics, associated with viscosity and plasticity, and heat conduction effects. Theoretical consideration about the model are also given, from the solution of weak hyperbolicity issues affecting some special cases of the governing equations, to the computation of accurate eigenvalue estimates, to the discussion of the geometrical structure of the equations and involution constraints of curl type, then enforced both via a GLM curl cleaning method, and by means of special involution-preserving discrete differential operators, implemented in a semi-implicit framework. Concerning applications to real-world problems, this thesis includes simulation ranging from low-Mach viscous two-phase flow, to shockwaves in compressible viscous flow on unstructured moving grids, to diffuse interface crack formation in solids. High order ADER Discontinuous Galerkin DG Finite Volume FV Finite Element FE FEM DGFEM CFD Voronoi Delaunay Unstructured meshe Fortran Fluid mechanic Solid Mechanic Continuum Mechanic Baer Nunziato Surface tension Multiphase flow Compressible flow Navier Stoke Semi-implicit GLM cleaning Partial differential equation Numerical method Stiff source Finite rate stiff relaxation Hyperbolic equation Metodi d'alto ordine ADER Discontinous Galerkin Volumi Finiti Elementi Finiti Meccanica dei fluidi Meccanica dei solidi Meccanica dei continui Fluidi multifase Fluidi comprimibili Metodi semi-impliciti Equazioni alle derivate parziali Metodi numerici Equazioni iperboliche Griglie non strutturate
382	Zakládání na objemově nestálých zeminách / Foundations in Volume Unstable Soils Legut, Dana Unknown Date (has links) This dissertation is concerned with the foundations in volume unstable soils and objects disorders which are related to this. The thesis was focused on the study of clay and loess soils which are abundant in the geological profile of the Czech Republic. First, the formation of the two groups of soils is introduced, then their properties are examined and finally the influence of vegetation on the former type and the influence of collapsibility in the latter type are investigated. The conclusion is, in fact, a recommendation on the design of structures so that the system of clay / structure is not damaged and that structures are not subject to renovations. Several instance of problems with structures are discussed which were subject to structural repairs employing both a civil and geotechnical engineers.
383	Methodenentwicklung zur Simulation von Strömungen mit freier Oberfläche unter dem Einfluss elektromagnetischer Wechselfelder Beckstein, Pascal 16 February 2018 (has links) (PDF) Im Bereich der industriellen Metallurgie und Kristallzüchtung treten bei zahlreichen Anwendungen, wo magnetische Wechselfelder zur induktiven Beeinflussung von leitfähigen Werkstoffen eingesetzt werden, auch Strömungen mit freier Oberfläche auf. Das Anwendungsspektrum reicht dabei vom einfachen Aufschmelzen eines Metalls in einem offenen Tiegel bis hin zur vollständigen Levitation. Auch der sogenannte RGS-Prozess, ein substratbasiertes Kristallisationsverfahren zur Herstellung siliziumbasierter Dünnschichtmaterialien, ist dafür ein Beispiel. Um bei solchen Prozessen die Interaktion von Magnetfeld und Strömung zu untersuchen, ist die numerische Simulationen ein wertvolles Hilfsmittel. Für beliebige dreidimensionale Probleme werden entsprechende Berechnungen bisher durch eine externe Kopplung kommerzieller Programme realisiert, die für Magnetfeld und Strömung jeweils unterschiedliche numerische Techniken nutzen. Diese Vorgehensweise ist jedoch im Allgemeinen mit unnötigem Rechenaufwand verbunden. In dieser Arbeit wird ein neu entwickelter Methodenapparat auf Basis der FVM vorgestellt, mit welchem sich diese Art von Berechnungen effizient durchführen lassen. Mit der Implementierung dieser Methoden in foam-extend, einer erweiterten Version der quelloffenen Software OpenFOAM, ist daraus ein leistungsfähiges Werkzeug in Form einer freien Simulationsplattform entstanden, welches sich durch einen modularen Aufbau leicht erweitern lässt. Mit dieser Plattform wurden in foam-extend auch erstmalig dreidimensionale Induktionsprozesse im Frequenzraum gelöst. Metallurgie Kristallzüchtung Elektroprozesstechnik elektromagnetisches Prozessieren Optimierung Simulation RGS Ribbon-Growth on Substrate freie Oberfläche Interface-Tracking Induktion metallurgische MHD MHD Magnetodynamik Hydrodynamik Thermodynamik Magnetohydrodynamik OpenFOAM foam-extend Methodenentwicklung Softwareplattform Numerische Methoden Strömung mit freier Oberfläche Metalle Halbmetalle Silizium Wafer 3D METIS FVM Finite-Volumen-Methode elektromagnetische Wechselfelder zeitharmonische Anregung Frequenzraum Blockmatrizen diskontinuierliche Materialeigenschaften magnetische Permeabilität elektrische Leitfähigkeit eingebettete Diskretisierung GFM Ghost-Fluid-Methode Mehrfeldproblem Multi-Physics Biot-Savart Biot-Savart-Gesetz Biot-Savart-Induktoren überlagerte Gitter ALE Gitterbewegung Kopplung FAM Finite-Flächen-Methode RMF rotierendes Magnetfeld TMF wanderndes Magnetfeld Validierung Maxwell Maxwell-Gleichungen Navier-Stokes Navier-Stokes-Gleichung inkompressibel Schmelze Lorentz-Kraft Induktor Konduktor Induktionsspulen Wirbelströme Wirbelstromproblem PISO Oberflächenspannung semi-gekoppelter Lösungsalgorithmus Diskretisierung Skineffekt AC quasistatische Approximation Magneto-Quasistatik metallurgy crystal growth electromagnetic processing optimization Simulation RGS Ribbon-Growth on Substrate free-surface interface-tracking Induction metallurgical MHD MHD magnetodynamics hydrodynamics thermodynamics magnetohydrodynamics OpenFOAM foam-extend method development software platform numerical methods free-surface flow metals metalloids silicon wafer 3D METIS FVM Finite-Volumen-Method oscillating magnetic fields time-harmonic excitation frequency domain block-matrices discontinuous material properties magnetic permeability electrical conductivity embedded discretization GFM Ghost-Fluid-Method multi-physics Biot-Savart Biot-Savart-inductor overlapped meshes ALE mesh movement coupling FAM Finite-Area-Method RMF rotating magnetic field TMF traveling magnetic field validation Maxwell Maxwell-equations Navier-Stokes Navier-Stokes-equation incompressible melt melt flow Lorentz-force inductor conductor induction coil eddy-currents eddy-current problem PISO surface-tension semi-coupled solution discretization skin effect AC quasi-static approximation ddc:620 rvk:UF 4600
384	Methodenentwicklung zur Simulation von Strömungen mit freier Oberfläche unter dem Einfluss elektromagnetischer Wechselfelder Beckstein, Pascal 08 January 2018 (has links) Im Bereich der industriellen Metallurgie und Kristallzüchtung treten bei zahlreichen Anwendungen, wo magnetische Wechselfelder zur induktiven Beeinflussung von leitfähigen Werkstoffen eingesetzt werden, auch Strömungen mit freier Oberfläche auf. Das Anwendungsspektrum reicht dabei vom einfachen Aufschmelzen eines Metalls in einem offenen Tiegel bis hin zur vollständigen Levitation. Auch der sogenannte RGS-Prozess, ein substratbasiertes Kristallisationsverfahren zur Herstellung siliziumbasierter Dünnschichtmaterialien, ist dafür ein Beispiel. Um bei solchen Prozessen die Interaktion von Magnetfeld und Strömung zu untersuchen, ist die numerische Simulationen ein wertvolles Hilfsmittel. Für beliebige dreidimensionale Probleme werden entsprechende Berechnungen bisher durch eine externe Kopplung kommerzieller Programme realisiert, die für Magnetfeld und Strömung jeweils unterschiedliche numerische Techniken nutzen. Diese Vorgehensweise ist jedoch im Allgemeinen mit unnötigem Rechenaufwand verbunden. In dieser Arbeit wird ein neu entwickelter Methodenapparat auf Basis der FVM vorgestellt, mit welchem sich diese Art von Berechnungen effizient durchführen lassen. Mit der Implementierung dieser Methoden in foam-extend, einer erweiterten Version der quelloffenen Software OpenFOAM, ist daraus ein leistungsfähiges Werkzeug in Form einer freien Simulationsplattform entstanden, welches sich durch einen modularen Aufbau leicht erweitern lässt. Mit dieser Plattform wurden in foam-extend auch erstmalig dreidimensionale Induktionsprozesse im Frequenzraum gelöst. info:eu-repo/classification/ddc/620 ddc:620

Page generated in 0.0937 seconds