@inproceedings{Milbradt2003,
  author    = {Milbradt, Peter},
  title     = {Stabilisierte Finite Elemente in der Hydrodynamik},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.332},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3327},
  year      = {2003},
  abstract  = {Hydro- und morphodynamischen Prozesse in Binnengew{\"a}ssern und im K{\"u}stennahbereich erzeugen hochkomplexe Ph{\"a}nomene. Zur Beurteilung der Entwicklung von K{\"u}stenzohnen, von Flussbetten sowie von Eingriffen des Menschen in Form von Schutzbauwerken sind geeignete numerische Modellwerkzeuge notwendig. Es wird ein holistischer Modellansatz zur Approximation gekoppelter Seegangs-, Str{\"o}mungs- und Morphodynamischer Prozesse auf der Basis stabilisierter Finiter Elemente vorgestellt. Der Großteil der Modellgleichungen der Hydro- und Morphodynamik sind Transportgleichungen. Dem Transportcharakter dieser Gleichungen entsprechend wird ein stabilisiertes Finites Element Verfahren auf Dreiecken vorgestellt. Die vorgestellte Approximation entspricht einem streamline upwinding Petrov-Galerkin-Verfahrens f{\"u}r vektorwertige mehrdimensionale Probleme, bei dem der Fehler eines Standard-Galerkin-Verfahrens mit Hilfe eines Upwinding-Koeffizienten minimiert wird. Die Wahl des Upwinding-Koeffizienten ist {\"u}bertragbar auf andere Problemklassen und basiert ausschließlich auf dem Charakter der zugrundeliegene Das Modell wurde f{\"u}r Seegangs- und Str{\"o}mungs-Untersuchungen im Jade-Weser-{\"A}stuar an der deutschen Nordseek{\"u}ste eingesetzt.},
  subject      = {Hydrodynamik},
  language  = {de}
}
@article{BanihaniRabczukAlmomani,
  author    = {Banihani, Suleiman and Rabczuk, Timon and Almomani, Thakir},
  title     = {POD for real-time simulation of hyperelastic soft biological tissue using the point collocation method of finite spheres},
  series = {Mathematical Problems in Engineering},
  journal   = {Mathematical Problems in Engineering},
  doi       = {10.1155/2013/386501},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170413-31203},
  abstract  = {The point collocation method of finite spheres (PCMFS) is used to model the hyperelastic response of soft biological tissue in real time within the framework of virtual surgery simulation. The proper orthogonal decomposition (POD) model order reduction (MOR) technique was used to achieve reduced-order model of the problem, minimizing computational cost. The PCMFS is a physics-based meshfree numerical technique for real-time simulation of surgical procedures where the approximation functions are applied directly on the strong form of the boundary value problem without the need for integration, increasing computational efficiency. Since computational speed has a significant role in simulation of surgical procedures, the proposed technique was able to model realistic nonlinear behavior of organs in real time. Numerical results are shown to demonstrate the effectiveness of the new methodology through a comparison between full and reduced analyses for several nonlinear problems. It is shown that the proposed technique was able to achieve good agreement with the full model; moreover, the computational and data storage costs were significantly reduced.},
  subject      = {Chirurgie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Msekh,
  author    = {Msekh, Mohammed Abdulrazzak},
  title     = {Phase Field Modeling for Fracture with Applications to Homogeneous and Heterogeneous Materials},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.3229},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170615-32291},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {190},
  abstract  = {The thesis presents an implementation including different applications of a variational-based approach for gradient type standard dissipative solids. Phase field model for brittle fracture is an application of the variational-based framework for gradient type solids. This model allows the prediction of different crack topologies and states. Of significant concern is the application of theoretical and numerical formulation of the phase field modeling into the commercial finite element software Abaqus in 2D and 3D. The fully coupled incremental variational formulation of phase field method is implemented by using the UEL and UMAT subroutines of Abaqus. The phase field method considerably reduces the implementation complexity of fracture problems as it removes the need for numerical tracking of discontinuities in the displacement field that are characteristic of discrete crack methods. This is accomplished by replacing the sharp discontinuities with a scalar damage phase field representing the diffuse crack topology wherein the amount of diffusion is controlled by a regularization parameter. The nonlinear coupled system consisting of the linear momentum equation and a diffusion type equation governing the phase field evolution is solved simultaneously via a Newton- Raphson approach. Post-processing of simulation results to be used as visualization module is performed via an additional UMAT subroutine implemented in the standard Abaqus viewer. In the same context, we propose a simple yet effective algorithm to initiate and propagate cracks in 2D geometries which is independent of both particular constitutive laws and specific element technology and dimension. It consists of a localization limiter in the form of the screened Poisson equation with, optionally, local mesh refinement. A staggered scheme for standard equilibrium and screened Cauchy equations is used. The remeshing part of the algorithm consists of a sequence of mesh subdivision and element erosion steps. Element subdivision is based on edge split operations using a given constitutive quantity (either damage or void fraction). Mesh smoothing makes use of edge contraction as function of a given constitutive quantity such as the principal stress or void fraction. To assess the robustness and accuracy of this algorithm, we use both quasi-brittle benchmarks and ductile tests. Furthermore, we introduce a computational approach regarding mechanical loading in microscale on an inelastically deforming composite material. The nanocomposites material of fully exfoliated clay/epoxy is shaped to predict macroscopic elastic and fracture related material parameters based on their fine-scale features. Two different configurations of polymer nanocomposites material (PNCs) have been studied. These configurations are fully bonded PNCs and PNCs with an interphase zone formation between the matrix and the clay reinforcement. The representative volume element of PNCs specimens with different clay weight contents, different aspect ratios, and different interphase zone thicknesses are generated by adopting Python scripting. Different constitutive models are employed for the matrix, the clay platelets, and the interphase zones. The brittle fracture behavior of the epoxy matrix and the interphase zones material are modeled using the phase field approach, whereas the stiff silicate clay platelets of the composite are designated as a linear elastic material. The comprehensive study investigates the elastic and fracture behavior of PNCs composites, in addition to predict Young's modulus, tensile strength, fracture toughness, surface energy dissipation, and cracks surface area in the composite for different material parameters, geometry, and interphase zones properties and thicknesses.},
  subject      = {Finite-Elemente-Methode},
  language  = {en}
}
@article{LaemmerBurghardtMeissner1997,
  author    = {L{\"a}mmer, Lutz and Burghardt, Michael and Meißner, Udo F.},
  title     = {Parallele Netzgenerierung},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.531},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-5315},
  year      = {1997},
  abstract  = {Bei der Berechnung von statischen oder dynamischen Problemen mit Hilfe der Methode der Finiten Elemente ist eine Diskretisierung des zu berechnenden Gebietes notwendig. Bei einer sinnvollen Modellierung des Gebietes ist die Elementgr{\"o}ße meist nicht konstant, sondern ist an kritischen Stellen kleiner. Die Vorgaben hierf{\"u}r k{\"o}nnen einerseits aus Erfahrungen des Anwenders, andererseits aus einer Fehlerabsch{\"a}tzung einer vorangegangenen FE-Berechnung resultieren [5]. Soll die FE-Berechnung auf einem Parallelrechner geschehen, ist eine Partitionierung des Gebietes, d.h. eine Zuordnung der Elemente zu den Prozessoren, notwendig. Bei dem hier beschriebenen Ansatz werden nun im Gegensatz zu den {\"u}blichen Verfahren erst die Eingangsdaten f{\"u}r den Netzgenerator umgewandelt und dann das Elementnetz direkt auf dem Parallelrecher gleichzeitig auf allen Prozessoren erzeugt. Eine Aufteilung der Elemente auf die Prozessoren entsteht als Nebenprodukt der Netzaufteilung. Die entstehenden Teilgebietsgrenzen werden geometrisch minimiert. Die Lastbalance der Netzaufteilung sowie der FE-Rechnung wird durch ein ann{\"a}hernd gleiche Anzahl der Elemente je Partition gew{\"a}hrleistet. Als Eingabedaten wird eine Beschreibung des Gebietes durch Polygonz{\"u}ge, sowie einer Netzdichtefunktion, z.B. durch Punkte mit Angaben {\"u}ber die angestrebte Elementgr{\"o}ße, ben{\"o}tigt.},
  subject      = {Finite-Elemente-Methode},
  language  = {de}
}
@inproceedings{BaitschHartmann2004,
  author    = {Baitsch, Matthias and Hartmann, Dietrich},
  title     = {Object Oriented Finite Element Analysis for Structural Optimization using p-Elements},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.108},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-1089},
  year      = {2004},
  abstract  = {The optimization of continuous structures requires careful attention to discretization errors. Compared to ordinary low order formulation (h-elements) in conjunction with an adaptive mesh refinement in each optimization step, the use of high order finite elements (so called p-elements) has several advantages. However, compared to the h-method a higher order finite element analysis program poses higher demands from a software engineering point of view. In this article the basics of an object oriented higher order finite element system especially tailored to the use in structural optimization is presented. Besides the design of the system, aspects related to the employed implementation language Java are discussed.},
  subject      = {Konzipieren <Technik>},
  language  = {en}
}
@misc{Li2006,
  author    = {Li, Fei},
  title     = {Numerische Untersuchungen zu Temperaturfeldern und Eigenspannungen einer MAG-geschweißten Stumpfnaht an austenitisch-ferritischem Stahl X2CrNiMoN22-5-3},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.786},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-7862},
  year      = {2006},
  abstract  = {Auf der Basis der Literaturrecherche wird in dieser Arbeit eine 5-lagige MAG-geschweißte Stumpfnaht an austenitisch-ferritischen Stahl X2CrNiMoN22-5-3 (Duplex-Stahl 1.4462) mit dem FE-Programm „SYSWELD®" simuliert. Die Berech-nungen der Temperaturfelder werden unter der Ber{\"u}cksichtigung sowohl von tempe-raturunabh{\"a}ngigen als auch temperaturabh{\"a}ngigen thermophysikalischen Material-eigenschaften am drei-dimensionalen und zwei-dimensionalen Modell durchgef{\"u}hrt. Die berechneten Temperatur-Zeit-Verl{\"a}ufe und Gef{\"u}geumwandlungen beim MAG-Schweißen der Stumpfnaht werden hinsichtlich der Einfl{\"u}sse und Ver{\"a}nderun-gen analysiert und die ermittelten Abk{\"u}hlzeiten t12/8 werden f{\"u}r jede Schweißlage bewertet. Anschließend werden die Berechnungen des Eigenspannungszustandes f{\"u}r einzelne Schweißlagen untersucht.},
  subject      = {Duplexstahl},
  language  = {de}
}
@inproceedings{SchlegelRautenstrauch2000,
  author    = {Schlegel, Roger and Rautenstrauch, Karl},
  title     = {Numerische Simulation von Mauerwerk als Kontinuum},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.610},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6106},
  year      = {2000},
  abstract  = {Im vorliegenden Beitrag wird ein in das FE-Programmsystem ANSYS implementiertes elastoplastisches Berechnungsmodell zur nichtlinearen, r{\"a}umlichen Untersuchung von Mauerwerkstrukturen vorgestellt. Die Modellierung des heterogenen Baustoffs Mauerwerk erfolgt mit Hilfe eines verschmierten Ersatzkontinuums. Das anisotrope Materialverhalten wird sowohl hinsichtlich der Spannungs-Dehnungsbeziehung als auch bei der Beschreibung der Festigkeit ber{\"u}cksichtigt. Durch die Verwendung einer zusammengesetzten Fließbedingung ist es m{\"o}glich, das Versagen der einzelnen Mauerwerkkomponenten Stein und M{\"o}rtelfugen und des Verbundes zu ber{\"u}cksichtigen. Dadurch ist die Anwendbarkeit des Modells f{\"u}r mehrere Mauerwerksarten gegeben. Die hierf{\"u}r verwendeten Materialparameter sind aus einfachen Kleink{\"o}rperversuchen bestimmbar oder innerhalb gewisser Grenzen aus empirischen Formeln berechenbar. Die notwendige Beschr{\"a}nkung der Anzahl der Materialparameter sichert die praktische Anwendbarkeit des entwickelten Berechnungsmodells. Die numerische Umsetzung des hier verwendeten impliziten Berechnungsverfahrens l{\"a}sst sich in eine lokale und eine globale Iterationsebene gliedern. Die lokale Iteration am Integrationspunkt dient der Spannungsr{\"u}ckf{\"u}hrung. Dabei sind die Besonderheiten der Verarbeitung mehrfl{\"a}chiger Fließfiguren zu beachten. Die globale Iteration auf Systemebene sichert die Umlagerung des Residuums. Mit der Nachrechnung von Versuchsergebnissen soll das entwickelte Modell verifiziert und seine physikalische Leistungsf{\"a}higkeit eingesch{\"a}tzt werden.},
  subject      = {Mauerwerk},
  language  = {de}
}
@inproceedings{MilbradtRose2000,
  author    = {Milbradt, Peter and Rose, Martin},
  title     = {Numerische Approximation makroskopischer Verkehrsmodelle mit der Methode der Finiten Elemente},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.604},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6046},
  year      = {2000},
  abstract  = {Makroskopische Verkehrsmodelle sind ein wesentliches Hilfsmittel bei der Beurteilung und Steuerung von Verkehrsfl{\"u}ssen auf Hauptverkehrsadern. F{\"u}r die notwendige Beeinflussung des Verkehrsablaufs werden Online-Messungen und prognostische numerische Simulationen ben{\"o}tigt. F{\"u}r die Simulationen bieten sich makroskopische Verkehrsmodelle an, die den Verkehr als kontinuierliche Fahrzeugstr{\"o}meabbilden. Aufgrund der Analogie zu den Modellen der Str{\"o}mungsmechanik lassen sich die numerischen Verfahren aus diesem Bereich auch zur L{\"o}sung makroskopischer Verkehrsmodelle verwenden. Es wird eine Finite-Elemente-Approximation f{\"u}r die numerische Umsetzung makroskopischer Verkehrsmodelle vorgestellt. Exemplarisch wird sie am Verkehrsmodell von Kerner und Konh{\"a}user erl{\"a}utert. Dieses und andere makroskopische Verkehrsmodelle wurden bisher mit der Methode der Finiten Differenzen gel{\"o}st. Die vorgestellte Approximation entspricht einem Petrov-Galerkin-Verfahren, bei dem der Fehler eines Standard-Galerkin-Verfahrens mit Hilfe eines Upwinding-Koeffizienten minimiert wird. Die Wahl des Upwinding-Koeffizienten ist {\"u}bertragbar und basiert ausschließlich auf dem Charakter der zugrundeliegenden Gleichungen. Die Ergebnisse zeigen typische Ph{\"a}nomene eines Verkehrsablaufs wie die Entstehung von Stop-and-Go-Wellen oder Staus. Die Finite-Elemente-Methode erweist sich f{\"u}r unter-schiedlichste Verkehrsmodelle als ausgesprochen stabil.},
  subject      = {Verkehrsleitsystem},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Zacharias,
  author    = {Zacharias, Christin},
  title     = {Numerical Simulation Models for Thermoelastic Damping Effects},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4735},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20221116-47352},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {191},
  abstract  = {Finite Element Simulations of dynamically excited structures are mainly influenced by the mass, stiffness, and damping properties of the system, as well as external loads. The prediction quality of dynamic simulations of vibration-sensitive components depends significantly on the use of appropriate damping models. Damping phenomena have a decisive influence on the vibration amplitude and the frequencies of the vibrating structure. However, developing realistic damping models is challenging due to the multiple sources that cause energy dissipation, such as material damping, different types of friction, or various interactions with the environment. This thesis focuses on thermoelastic damping, which is the main cause of material damping in homogeneous materials. The effect is caused by temperature changes due to mechanical strains. In vibrating structures, temperature gradients arise in adjacent tension and compression areas. Depending on the vibration frequency, they result in heat flows, leading to increased entropy and the irreversible transformation of mechanical energy into thermal energy. The central objective of this thesis is the development of efficient simulation methods to incorporate thermoelastic damping in finite element analyses based on modal superposition. The thermoelastic loss factor is derived from the structure's mechanical mode shapes and eigenfrequencies. In subsequent analyses that are performed in the time and frequency domain, it is applied as modal damping. Two approaches are developed to determine the thermoelastic loss in thin-walled plate structures, as well as three-dimensional solid structures. The realistic representation of the dissipation effects is verified by comparing the simulation results with experimentally determined data. Therefore, an experimental setup is developed to measure material damping, excluding other sources of energy dissipation. The three-dimensional solid approach is based on the determination of the generated entropy and therefore the generated heat per vibration cycle, which is a measure for thermoelastic loss in relation to the total strain energy. For thin plate structures, the amount of bending energy in a modal deformation is calculated and summarized in the so-called Modal Bending Factor (MBF). The highest amount of thermoelastic loss occurs in the state of pure bending. Therefore, the MBF enables a quantitative classification of the mode shapes concerning the thermoelastic damping potential. The results of the developed simulations are in good agreement with the experimental results and are appropriate to predict thermoelastic loss factors. Both approaches are based on modal superposition with the advantage of a high computational efficiency. Overall, the modeling of thermoelastic damping represents an important component in a comprehensive damping model, which is necessary to perform realistic simulations of vibration processes.},
  subject      = {Werkstoffd{\"a}mpfung},
  language  = {en}
}
@misc{Habtemariam,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Habtemariam, Abinet Kifle},
  title     = {Numerical Demolition Analysis of a Slender Guyed Antenna Mast},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4460},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20210723-44609},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {75},
  abstract  = {The main purpose of the thesis is to ensure the safe demolition of old guyed antenna masts that are located in different parts of Germany. The major problem in demolition of this masts is the falling down of the masts in unexpected direction because of buckling problem. The objective of this thesis is development of a numerical models using finite element method (FEM) and assuring a controlled collapse by coming up with different time setups for the detonation of explosives which are responsible for cutting down the cables. The result of this thesis will avoid unexpected outcomes during the demolition processes and prevent risk of collapsing of the mast over near by structures.},
  subject      = {Abbruch},
  language  = {en}
}