|
Mehrfeld- und Mehrskalenprobleme in der Mechanik sind eine weitaus komplexere Aufgabe als die bloße Koppelung von Feldern und Skalen. Ihre Lösung erfordert einerseits das Wissen interdisziplinär arbeitender Spezialisten, andererseits haben Methodik und Ansätze in den verschiedenen Gebieten eine gemeinsame Basis. Im Rahmen des jetzt zu Ende gehenden Sonderforschungsbereichs SFB 404 wurden diese Probleme von Mathematikern, Physikern und Ingenieurwissenschaftlern gemeinsam bearbeitet.
|
|
Bei der Simulation ingenieurwissenschaftlicher Probleme tritt häufig eine Interaktion oder Kopplung von Phänomenen auf, die traditionell aus verschiedenen Bereichen der angewandten Mathematik stammen. Typische Beispiele sind die thermomechanische (temperaturabhängige) Analyse von Festkörpern, die Vorhersage von Massetransport und Phasenübergängen in Mischungen oder die Analyse von Sedimentationsprozessen. Ziel des SFB unter der Federführung von Prof. Barbara Wohlmuth vom Institut für Angewandte Analysis und Numerische Simulation (IANS) der Universität Stuttgart war es, Modellierung, Analyse sowie Simulation solcher Mehrfeldprobleme voranzutreiben. Hierzu wurden neue Werkzeuge entwickelt, welche die Kopplung verschieden gearteter Probleme erlauben, die beispielsweise mehrere Zeit- und Längenskalen umfassen.
Zum Abschluss des SFB 404 fand im Oktober eine internationale Konferenz über Mehrfeldprobleme statt. Die Tagung gab einen Überblick über innovative mathematische Methoden und Werkzeuge und zeigte, wie hiermit höchst anspruchsvolle Ingenieurprobleme gelöst werden können. Gleichzeitig werden die wichtigsten wissenschaftlichen Forschungsergebnisse aus der insgesamt zwölfjährigen Arbeit des SFB zusammengefasst. Gemäß der Tradition des SFB umfasste das Programm Probleme im Inneren eines Berechnungsgebietes (volumengekoppelte Probleme) sowie Probleme in jenen Bereichen, wo physikalische Gebiete und Prozesse über die Gebietsränder hinweg gekoppelt sind. Dies ist beispielsweise bei elastischen Körpern, Strukturen und Fluiden der Fall. Auch grundlegende mathematische Konzepte und Hintergründe wie Mehrgitter, Multilevel- oder Gebietszerlegungsmethoden wurden diskutiert.
uk
|