@phdthesis{Kessler2018, author = {Keßler, Andrea}, title = {Matrix-free voxel-based finite element method for materials with heterogeneous microstructures}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.3844}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20190116-38448}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, pages = {113}, year = {2018}, abstract = {Modern image detection techniques such as micro computer tomography (μCT), magnetic resonance imaging (MRI) and scanning electron microscopy (SEM) provide us with high resolution images of the microstructure of materials in a non-invasive and convenient way. They form the basis for the geometrical models of high-resolution analysis, so called image-based analysis. However especially in 3D, discretizations of these models reach easily the size of 100 Mill. degrees of freedoms and require extensive hardware resources in terms of main memory and computing power to solve the numerical model. Consequently, the focus of this work is to combine and adapt numerical solution methods to reduce the memory demand first and then the computation time and therewith enable an execution of the image-based analysis on modern computer desktops. Hence, the numerical model is a straightforward grid discretization of the voxel-based (pixels with a third dimension) geometry which omits the boundary detection algorithms and allows reduced storage of the finite element data structure and a matrix-free solution algorithm. This in turn reduce the effort of almost all applied grid-based solution techniques and results in memory efficient and numerically stable algorithms for the microstructural models. Two variants of the matrix-free algorithm are presented. The efficient iterative solution method of conjugate gradients is used with matrix-free applicable preconditioners such as the Jacobi and the especially suited multigrid method. The jagged material boundaries of the voxel-based mesh are smoothed through embedded boundary elements which contain different material information at the integration point and are integrated sub-cell wise though without additional boundary detection. The efficiency of the matrix-free methods can be retained.}, subject = {Dissertation}, language = {en} } @book{OPUS4-1684, title = {50 Jahre Dissertationen an der Hochschule f{\"u}r Architektur und Bauwesen und der Bauhaus-Universit{\"a}t}, editor = {Simon-Ritz, Frank and Bauer, Kerstin}, publisher = {Verlag der Bauhaus-Universit{\"a}t}, address = {Weimar}, isbn = {3-86068-275-X}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1684}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20120801-16849}, pages = {246}, abstract = {Diese Ver{\"o}ffentlichung dokumentiert {\"u}ber einen Zeitraum von 50 Jahren die an unserer Hochschule entstandenen Dissertationen, deren Zahl sich auf 1100 bel{\"a}uft. Damit werden ein wichtiger Teil der Hochschulgeschichte Weimars und zugleich ein Teil der Hochschulgeschichte der DDR aufgearbeitet. Die Bibliographie liefert Bausteine f{\"u}r eine Geschichte der Disziplinen und Fakult{\"a}ten an der Weimarer Hochschule und dar{\"u}ber hinaus f{\"u}r eine Sozialgeschichte der Wissenschaftler in Th{\"u}ringen. So hat z. B. eine Vielzahl der heute in leitender Stellung an der Universit{\"a}t T{\"a}tigen - sowohl Professoren als auch Mitarbeiter der Universit{\"a}tsverwaltung - in Weimar promoviert. Das l{\"a}sst sich auch ausdehnen auf Personen in f{\"u}hrenden wissenschaftlichen, politischen oder wirtschaftlichen Positionen in der Region oder im Ort. Hier k{\"o}nnte die vorliegende Bibliographie Anstoß f{\"u}r weitere Forschungen geben.}, subject = {Bauhaus-Universit{\"a}t}, language = {de} } @book{OPUS4-2541, title = {50 Jahre Dissertationen an der Hochschule f{\"u}r Architektur und Bauwesen und der Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, editor = {Simon-Ritz, Frank and Bauer, Kerstin}, publisher = {Verlag der Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, address = {Weimar}, isbn = {3-86068-275-X}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2541}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20160217-25414}, pages = {245}, abstract = {Diese Ver{\"o}ffentlichung dokumentiert {\"u}ber einen Zeitraum von 50 Jahren die an unserer Hochschule entstandenen Dissertationen, deren Zahl sich auf 1100 bel{\"a}uft. Damit werden ein wichtiger Teil der Hochschulgeschichte Weimars und zugleich ein Teil der Hochschulgeschichte der DDR aufgearbeitet. Die Bibliographie liefert Bausteine f{\"u}r eine Geschichte der Disziplinen und Fakult{\"a}ten an der Weimarer Hochschule und dar{\"u}ber hinaus f{\"u}r eine Sozialgeschichte der Wissenschaftler in Th{\"u}ringen. So hat z. B. eine Vielzahl der heute in leitender Stellung an der Universit{\"a}t T{\"a}tigen - sowohl Professoren als auch Mitarbeiter der Universit{\"a}tsverwaltung - in Weimar promoviert. Das l{\"a}sst sich auch ausdehnen auf Personen in f{\"u}hrenden wissenschaftlichen, politischen oder wirtschaftlichen Positionen in der Region oder im Ort. Hier k{\"o}nnte die vorliegende Bibliographie Anstoß f{\"u}r weitere Forschungen geben.}, subject = {Dissertation}, language = {de} }