@phdthesis{Semar2010,
  author    = {Semar, Olivier},
  title     = {Anwendung der Perkolationstheorie zur Analyse des suffosiven Partikeltransportes},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.1438},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20101124-15252},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2010},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der geometrischen Suffosionsbest{\"a}ndigkeit von Erdstoffen. Mit dem wahrscheinlichkeitstheoretischen Ansatz der Perkolationstheorie wurde ein analytisches Verfahren gew{\"a}hlt, mit dem suffosive Materialtransportprozesse modelliert und quantifiziert werden k{\"o}nnen. Mit dem verwendeten Perkolationsmodell wurde eine beliebige Porenstruktur eines realen Erdstoffes im 3-Dimensionalen modelliert. M{\"o}gliche Materialtransportprozesse innerhalb der modellierten Porenstruktur wurden anschließend simuliert. Allgemein g{\"u}ltige Gesetzm{\"a}ßigkeiten wurden hergeleitet und Grenzbedingungen formuliert. Diese sind vom Erdstoff unabh{\"a}ngig und beschreiben Zusammenh{\"a}nge zwischen Materialtransport und Porenstruktur. Anwendbar sind diese Ergebnisse auf homogene, isotrope und selbst{\"a}hnliche Erdstoffgef{\"u}ge. Aussagen {\"u}ber konkrete Erdstoffe k{\"o}nnen {\"u}ber die Transformationsmethode erfolgen. F{\"u}r die Verwendung der Transformationsmethode ist vorab die relevante Porenstruktur, d. h. die Porenengstellenverteilung, zu ermitteln.},
  subject      = {Perkolationstheorie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Bubner2006,
  author    = {Bubner, Andr{\´e}},
  title     = {Datenmodelle zur Bearbeitung von Ingenieuraufgaben am Beispiel von Wohnh{\"a}usern in Stahlbauweise},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.808},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20070423-8580},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2006},
  abstract  = {Modelle bilden die Grundlage der Planung. Sie repr{\"a}sentieren die zur Bearbeitung erforderlichen Eigenschaften eines Bauwerks in einer an die spezifische Aufgabe angepassten Form. Zwischen den verschiedenen zur Abbildung des Bauwerks eingesetzten Modellen bestehen fachliche Zusammenh{\"a}nge bez{\"u}glich der darin abgebildeten Aspekte. Diese Abh{\"a}ngigkeiten werden in der praktischen Planungsbearbeitung gegenw{\"a}rtig auf Grundlage von Erfahrungswerten, normativen Vorgaben und vereinfachenden Annahmen ber{\"u}cksichtigt. Die detailliertere Modellierung von Bauwerkseigenschaften f{\"u}hrt zu einer engeren Verzahnung der verschiedenen Modelle. Um eine fachliche Inselbildung zu vermeiden, ist eine entsprechend angepasste Abbildung der zwischen den einzelnen Modellen bestehenden Beziehungen erforderlich. Mit den steigenden Anspr{\"u}chen an eine Bearbeitung von Ingenieuraufgaben gewinnt eine {\"u}ber den Zweck der Bereitstellung ausgew{\"a}hlter Informationen zum Bauwerk und der Unterst{\"u}tzung eines Datenaustauschs zwischen verschiedenen Fachplanern hinausgehende datentechnische Abbildung an Bedeutung. Dies setzt eine Diskussion der Anforderungen an eine solche Beschreibung aus fachlicher Sicht voraus. Die Untersuchung der fachlichen Anforderungen wird am Beispiel von Wohnh{\"a}usern in Stahlbauweise gef{\"u}hrt.},
  subject      = {Modellierung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Willenbacher2002,
  author    = {Willenbacher, Heiko},
  title     = {Interaktive verkn{\"u}pfungsbasierte Bauwerksmodellierung als Integrationsplattform f{\"u}r den Bauwerkslebenszyklus},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.30},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20040216-328},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2002},
  abstract  = {Den Gegenstand der Dissertation bilden die Konzeption und die exemplarische Realisierung eines verkn{\"u}pfungsbasierten Bauwerksmodellierungsansatzes zur Schaffung einer integrierenden Arbeits- und Planungsumgebung f{\"u}r den Lebenszyklus von Bauwerken. Die Basis der Integration bildet ein deklarativ ausgerichteter Bauwerksmodellverbund bestehend aus abstrahierten, dom{\"a}nenspezifischen Partialmodellen. Auf Grund der de facto existierenden Dynamik im Bauwerkslebenszyklus werden sowohl der Bauwerksmodellverbund als auch die einzelnen Partialmodelle dynamisch modifizierbar konzipiert und auf Basis spezieller Modellverwaltungssysteme technisch realisiert. Die Verst{\"a}ndigung innerhalb der vorgeschlagenen Gesamtbauwerksmodellarchitektur basiert auf anwenderspezifisch zu erstellenden Verkn{\"u}pfungen zwischen den Partialmodellen und wird im Sinne einer hybriden Modellarchitektur durch eine zentrale, die Verkn{\"u}pfungen verwaltende Komponente koordiniert. Zur Verwaltung und Abarbeitung der Verkn{\"u}pfungen wird der Einsatz von Softwareagenten im Rahmen eines Multiagentensystems vorgeschlagen und diskutiert.},
  subject      = {Bauwerk},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hauschild2003,
  author    = {Hauschild, Thomas},
  title     = {Computer Supported Cooperative Work-Applikationen in der Bauwerksplanung auf Basis einer integrierten Bauwerksmodellverwaltung},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.64},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20040311-672},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2003},
  abstract  = {Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Konzeption und prototypische Umsetzung von Techniken des Computer Supported Cooperative Work (CSCW) im Rahmen einer integrierten objektorientierten und dynamischen Bauwerksmodellverwaltung zur Unterst{\"u}tzung der Bauwerksplanung. Die Planung von Bauwerken ist durch einen hohen Grad an Arbeitsteiligkeit, aber auch durch eine schwache Strukturierung der ablaufenden Prozesse gekennzeichnet. Besonders durch den Unikatcharakter des Planungsgegenstands \'Bauwerk\' ergeben sich signifikante Unterschiede zum Entwurf anderer, durch Serienfertigung produzierter Industrieg{\"u}ter. Zunehmend wird die Planung von Bauwerken in Virtual Enterprises ausgef{\"u}hrt, die sich durch eine dynamische Organisationsstruktur, geographische Verteilung der Partner, schwer normierbare Informationsfl{\"u}sse und eine h{\"a}ufig stark heterogene informationstechnische Infrastruktur auszeichnen. Zur rechnerinternen Repr{\"a}sent! ation des Planungsgegenstands haben sich objektorientierte Bauwerksmodelle bew{\"a}hrt. Aufgrund der Ver{\"a}nderlichkeit der Bauwerke und deren rechnerinterner Repr{\"a}sentation im Laufe des Bauwerkslebenszyklus ist eine dynamische Anpassung der Modelle unumg{\"a}nglich. Derartige in Form von Taxonomien dargestellte dynamische Bauwerksmodellstrukturen k{\"o}nnen gemeinsam mit den in Instanzform vorliegenden konkreten Projektinformationen in entsprechenden Modellverwaltungssystemen (MVS) gehandhabt werden. Dabei wird aufgrund der Spezialisierung und Arbeitsteilung im Planungsprozess von einer inhaltlich verkn{\"u}pften Partialmodellstruktur, die r{\"a}umlich verteilt sein kann, ausgegangen. Die vorgeschlagenen Methoden zur Koordinierung der Teamarbeit in der Bauwerksplanung beruhen auf der Nutzung von CSCW-Techniken f{\"u}r \'Gemeinsame Informationsr{\"a}ume\' und \'Workgroup Computing\', die im Kontext der als Integrationsbasis fungierenden Modellverwaltungssysteme umgesetzt werden. Dazu werden die zur d! ynamischen Bauwerksmodellierung erforderlichen Metaebenenfunk! tionalit{\"a}ten sowie Ans{\"a}tze zur Implementierung von Modellverwaltungskernen systematisiert. Ebenso werden notwendige Basistechniken f{\"u}r die Realisierung von MVS untersucht und eine Architektur zur rollenspezifischen Pr{\"a}sentation dynamischer Modellinhalte vorgestellt. Da klassische Schichtenmodelle nicht auf die Verh{\"a}ltnisse in Virtual Enterprises angewendet werden k{\"o}nnen, wird eine physische Systemarchitektur mit einem zentralen Projektserver, Dom{\"a}nenservern und Dom{\"a}nenclients vorgestellt. Ebenso werden Techniken zur Sicherung des autorisierten Zugriffs sowie des Dokumentencharakters beschrieben. Zur Unterst{\"u}tzung der asynchronen Phasen der Kooperation wird der gemeinsame Informationsraum durch Mappingtechniken zur Propagation und Notifikation von {\"A}nderungsdaten bez{\"u}glich relevanter Modellinformationen erg{\"a}nzt. Zur Unterst{\"u}tzung synchroner Phasen werden Techniken zur Schaffung eines gemeinsamen Kontexts durch relaxierte WYSIWIS-Pr{\"a}sentationen auf Basis der Modellinformationen! verbunden mit Telepresence-Techniken vorgestellt. Weiterhin werden Methoden zur Sicherung der Group-Awareness f{\"u}r alle Kooperationsphasen betrachtet.},
  subject      = {Computer Supported Cooperative Work},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Haefner2006,
  author    = {H{\"a}fner, Stefan},
  title     = {Grid-based procedures for the mechanical analysis of heterogeneous solids},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.858},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20070830-9185},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2006},
  abstract  = {The importance of modern simulation methods in the mechanical analysis of heterogeneous solids is presented in detail. Thereby the problem is noted that even for small bodies the required high-resolution analysis reaches the limits of today's computational power, in terms of memory demand as well as acceptable computational effort. A further problem is that frequently the accuracy of geometrical modelling of heterogeneous bodies is inadequate. The present work introduces a systematic combination and adaption of grid-based methods for achieving an essentially higher resolution in the numerical analysis of heterogeneous solids. Grid-based methods are as well primely suited for developing efficient and numerically stable algorithms for flexible geometrical modeling. A key aspect is the uniform data management for a grid, which can be utilized to reduce the effort and complexity of almost all concerned methods. A new finite element program, called Mulgrido, was just developed to realize this concept consistently and to test the proposed methods. Several disadvantages which generally result from grid discretizations are selectively corrected by modified methods. The present work is structured into a geometrical model, a mechanical model and a numerical model. The geometrical model includes digital image-based modeling and in particular several methods for the theory-based generation of inclusion-matrix models. Essential contributions refer to variable shape, size distribution, separation checks and placement procedures of inclusions. The mechanical model prepares the fundamentals of continuum mechanics, homogenization and damage modeling for the following numerical methods. The first topic of the numerical model introduces to a special version of B-spline finite elements. These finite elements are entirely variable in the order k of B-splines. For homogeneous bodies this means that the approximation quality can arbitrarily be scaled. In addition, the multiphase finite element concept in combination with transition zones along material interfaces yields a valuable solution for heterogeneous bodies. As the formulation is element-based, the storage of a global stiffness matrix is superseded such that the memory demand can essentially be reduced. This is possible in combination with iterative solver methods which represent the second topic of the numerical model. Here, the focus lies on multigrid methods where the number of required operations to solve a linear equation system only increases linearly with problem size. Moreover, for badly conditioned problems quite an essential improvement is achieved by preconditioning. The third part of the numerical model discusses certain aspects of damage simulation which are closely related to the proposed grid discretization. The strong efficiency of the linear analysis can be maintained for damage simulation. This is achieved by a damage-controlled sequentially linear iteration scheme. Finally a study on the effective material behavior of heterogeneous bodies is presented. Especially the influence of inclusion shapes is examined. By means of altogether more than one hundred thousand random geometrical arrangements, the effective material behavior is statistically analyzed and assessed.},
  subject      = {B-Spline},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Goebel,
  author    = {G{\"o}bel, Luise},
  title     = {Experimental and semi-analytical multiscale approaches for the characterization of the elastic and viscoelastic behavior of polymer-modified cement-based materials},
  publisher = {Bauhaus-Universit{\"a}tsverlag},
  address   = {Weimar},
  isbn      = {978-3-95773-269-9},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.3827},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20181211-38279},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {259},
  abstract  = {Polymer-modified cement concrete (PCC) is a heterogeneous building material with a hierarchically organized microstructure. Therefore, continuum micromechanics-based multiscale models represent a promising method to estimate the mechanical properties. By means of a bottom-up approach, homogenized properties at the macroscopic scale are derived considering microstructural characteristics. The extension of existing multiscale models for the application to PCC is the main objective of this work. For that, cross-scale experimental studies are required. Both macroscopic and microscopic mechanical tests are performed to characterize the elastic and viscoelastic properties of different PCC. The comparison between experiment and model prediction illustrates the success of the modeling approach.},
  subject      = {Elastizit{\"a}tsmodul},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schlegel2004,
  author    = {Schlegel, Roger},
  title     = {Numerische Berechnung von Mauerwerkstrukturen in homogenen und diskreten Modellierungsstrategien},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.229},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20041213-2369},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2004},
  abstract  = {Im Zentrum der Arbeit stehen die Entwicklung, Verifikation, Implementierung und Leistungsf{\"a}higkeit numerischer Berechnungsmodelle f{\"u}r Mauerwerk im Rahmen der Kontinuums- und Diskontinuumsmechanik. Makromodelle beschreiben das Mauerwerk als verschmiertes Ersatzkontinuum. Mikromodelle ber{\"u}cksichtigen durch die Modellierung der einzelnen Steine und Fugen die Struktur des Mauerwerkverbandes. Soll dar{\"u}ber hinaus der durch die Querdehnungsinteraktion zwischen Stein und M{\"o}rtel hervorgerufene heterogene Spannungszustand im Mauerwerk abgebildet werden, so ist ein detailliertes Mikromodell, welches Steine und Fugen in ihren exakten geometrischen Dimensionen ber{\"u}cksichtigt, erforderlich. Demgegen{\"u}ber steht die vereinfachte Mikromodellierung, bei der die Fugen mit Hilfe von Kontaktalgorithmen beschrieben werden. Im Rahmen der Makromodellierung werden neue r{\"a}umliche Materialmodelle f{\"u}r verschiedene ein- und mehrschalige Mauerwerkarten hergeleitet. Die vorgestellten Modelle ber{\"u}cksichtigen die Anisotropie der Steifigkeiten, der Festigkeiten sowie des Ver- und Entfestigungsverhaltens. Die numerische Implementation erfolgt mit Hilfe moderner elastoplastischer Algorithmen im Rahmen der impliziten Finite Element Methode in das Programm ANSYS. Innerhalb der detaillierten Mikromodellierung wird ein neues, aus Materialbeschreibungen f{\"u}r Stein, M{\"o}rtel sowie deren Verbund bestehendes nichtlineares Berechnungsmodell entwickelt und in das Programm ANSYS implementiert. Die diskontinuumsmechanische Beschreibung von Mauerwerk im Rahmen der vereinfachten Mikromodellierung erfolgt unter Verwendung der expliziten Distinkt Element Methode mit Hilfe der Programme UDEC und 3DEC. An praktischen Beispielen werden Probleme der Tragf{\"a}higkeitsbewertung gemauerter Bogenbr{\"u}cken, M{\"o}glichkeiten zur Bewertung vorhandener Rissbildungen und Sch{\"a}digungen an historischen Mauerwerkstrukturen und Traglastberechnungen an gemauerten St{\"u}tzen ausgewertet und analysiert.},
  subject      = {Mauerwerk},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Chan,
  author    = {Chan, Chiu Ling},
  title     = {Smooth representation of thin shells and volume structures for isogeometric analysis},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4208},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20200812-42083},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {162},
  abstract  = {The purpose of this study is to develop self-contained methods for obtaining smooth meshes which are compatible with isogeometric analysis (IGA). The study contains three main parts. We start by developing a better understanding of shapes and splines through the study of an image-related problem. Then we proceed towards obtaining smooth volumetric meshes of the given voxel-based images. Finally, we treat the smoothness issue on the multi-patch domains with C1 coupling. Following are the highlights of each part. First, we present a B-spline convolution method for boundary representation of voxel-based images. We adopt the filtering technique to compute the B-spline coefficients and gradients of the images effectively. We then implement the B-spline convolution for developing a non-rigid images registration method. The proposed method is in some sense of "isoparametric", for which all the computation is done within the B-splines framework. Particularly, updating the images by using B-spline composition promote smooth transformation map between the images. We show the possible medical applications of our method by applying it for registration of brain images. Secondly, we develop a self-contained volumetric parametrization method based on the B-splines boundary representation. We aim to convert a given voxel-based data to a matching C1 representation with hierarchical cubic splines. The concept of the osculating circle is employed to enhance the geometric approximation, where it is done by a single template and linear transformations (scaling, translations, and rotations) without the need for solving an optimization problem. Moreover, we use the Laplacian smoothing and refinement techniques to avoid irregular meshes and to improve mesh quality. We show with several examples that the method is capable of handling complex 2D and 3D configurations. In particular, we parametrize the 3D Stanford bunny which contains irregular shapes and voids. Finally, we propose the B´ezier ordinates approach and splines approach for C1 coupling. In the first approach, the new basis functions are defined in terms of the B´ezier Bernstein polynomials. For the second approach, the new basis is defined as a linear combination of C0 basis functions. The methods are not limited to planar or bilinear mappings. They allow the modeling of solutions to fourth order partial differential equations (PDEs) on complex geometric domains, provided that the given patches are G1 continuous. Both methods have their advantages. In particular, the B´ezier approach offer more degree of freedoms, while the spline approach is more computationally efficient. In addition, we proposed partial degree elevation to overcome the C1-locking issue caused by the over constraining of the solution space. We demonstrate the potential of the resulting C1 basis functions for application in IGA which involve fourth order PDEs such as those appearing in Kirchhoff-Love shell models, Cahn-Hilliard phase field application, and biharmonic problems.},
  subject      = {Modellierung},
  language  = {en}
}