Mehrschichtige dicke Schalen
Author
Venue
SIGGRAPH 2023
Abstract
Wir stellen eine neuartige, netzbasierte Methode zur Simulation der komplexen Dynamik von (möglicherweise mehrschichtigen) dicken Kontinuumschalen vor. Um das konstitutive Verhalten von Strukturreaktionen in Dickenrichtung genau abzubilden, entwickeln wir eine Finite-Elemente-Formulierung mit dualer Quadratur, die frei von Scherblockierung ist und auf natürliche Weise dreidimensionale elastoplastische und viskoelastische Konstitutionsmodelle einbezieht. Zusätzlich führen wir eine einfache und effektive Technik zur Kopplung einer hochauflösenden Membranschicht auf der Dickwandschale ein, um komplementäre hochfrequente Verformungsmodi zu ermöglichen, die realistische Falten erzeugen. Mit unseren neu entwickelten spärlichen Basisvektoren für die hochfrequenten Verformungen wird das Problem der eingeschränkten Lagrange-Mechanik als uneingeschränkte Optimierung formuliert und anschließend durch eine maßgeschneiderte Technik der alternierenden Minimierung effizient gelöst. Unsere Methode eröffnet neue Möglichkeiten für schnelle, qualitativ hochwertige und dickenbewusste Simulationen von Lederbekleidung, Kissen, Matten, Metallplatten und potenziell einer Vielzahl anderer dicker Strukturen.
