Regularisierende Eigenschaften von Microstretch-kontinua

Grundlagenforschungsprojekt, FWF 10.55776/PAT2272725
Start: Maerz 2026

Kohäsive-Reibungsmaterialien wie Beton, Gestein und Böden sind in nahezu allen Ingenieurdisziplinen von zentraler Bedeutung, doch ihr stark nichtlineares und versagensanfälliges Materialverhalten stellt eine große Herausforderung für numerische Modelle dar. Herkömmliche Ansätze zeigen häufig eine pathologische Netzabhängigkeit und damit nicht objektive Ergebnisse. Das vorgestellte Projekt untersucht das Microstretch-Kontinuum --  einen Spezialfall von Eringens mikromorpher Theorie -- als physikalisch motivierten Regularisierungsansatz. Im Gegensatz zum mikropolaren Kontinuum berücksichtigt das Microstretch-Modell neben Mikrorotationen auch einen zusätzliche Dilatationsmodus, welcher eine bessere Kontrolle der Verformungss­lokalisierung, selbst bei Modus-I-Versagen, ermöglichen könnte. Durch die Herleitung der Bedingungen für den Verlust der Elliptizität und die Implementierung in eine Finite-Elemente-Software wird das Regularisierungspotenzial erstmals systematisch bewertet. Die Ergebnisse sollen das Microstretch-Kontinuum als thermodynamisch konsistenten Ansatz zur Modellierung von Materialversagen etablieren.