Masterarbeit (abgeschlossen)

Reza Zargar Nasrollahi

Adaptive mesh refinement for brittle fracture propagation using a phase-field approach

Adaptive mesh refinement" (AMR) ist eine häufig genutzte Technik zur Optimierung von Lösungsmodellen im Finite-Elemente-Bereich. Durch eine gezielte Diskretisierung der sicheren Bereiche in einer Mech können die Rechengenauigkeiten deutlich erhöht werden. Verschiedene Elementtypen (z.B. Viereck-Elemente) können dabei für die Meshverfeinerung gewählt werden.
Mithilfe eines automatischen Mesh-Generators wie NetGen soll untersucht werden, in welchen Momenten das „adaptive mesh refinement" mit Viereckelementen kompatibel ist. Die Implementierung sollte anhand einer multiphysikalischen Plattform wie KRATOS oder eines äquivalenten, in C++ geschriebenen Finite Elemente Programms erfolgen. Außerdem wird ein Vergleich der gewählten Viereckelemente mit literaturgestützten Werten für Dreieckelemente durchgeführt, in dem die Qualität, die Genauigkeit, die Rechengeschwindigkeit und die Wirksamkeit der Meshverfeinerung für verschiedene numerische Beispiele untersucht werden. Ziel ist es mit den Ergebnissen Erkenntnisse über das Verhalten der Asphaltproben und die charakteristischen Eigenschaften zu gewinnen, um passende Lösungen für die Anforderungen im Straßenbau zu finden. Insbesondere werden die versteifenden Eigenschaften des Füllers sowie das Verhalten bei niedrigen Temperaturen betrachtet.