Third party funded individual grant
Start date : 01.01.2021
End date : 31.12.2022
Die Kontinuumsmechanik ist eine wichtige Grundlagenwissenschaft in den Ingenieur- und Naturwissenschaften, die den Zusammenhang zwischen Kräften und Deformationen (und Bewegungen) in Materialien und Strukturen modelliert. Ihre numerische Umsetzung z.B. in der Finiten Element Methode ist aus dem Alltag von Berechnungsabteilungen von technologieorientierten Unternehmen aufgrund ihrer hervorgehobenen Relevanz heutzutage nicht mehr wegzudenken. Das hier beantragte Vorhaben zielt, motiviert durch Konzepte der Hamiltonschen Dynamik auf die erstmalige Etablierung eines völlig neuartigen, sogenannten symplektischen Zugangs zur geometrisch nichtlinearen Kontinuumsmechanik mit zunächst speziellem Fokus auf die nichtlineare Elastizität. Die symplektische Formulierung der geometrisch nichtlinearen Kontinuumsmechanik verspricht neben ihrer Eleganz dabei insbesondere zahlreiche Vorteile im Rahmen ihrer numerischen Umsetzung. Die nichtlineare Elastizität hat vielfältige bedeutende Modellierungsanwendungen im Bereich weicher und weichster Materialien mit größter aktueller Bedeutung beispielweise für die Mechanik biologischer Gewebe, die Soft-Robotik sowie zahlreicher derzeit entwickelter high-tech Metamaterialien. In Summe wird hier sehr vielversprechendes aber auch riskantes thematisches Neuland betreten, wobei die Erfolgsaussichten des Vorhabens aufgrund der komplementären Expertise der Projektpartner als sehr hoch einzuschätzen sind.