Novel Finite Element Technologies for Solids and Structures

این کتاب ایده‌های جدیدی را در چارچوب طرح‌های جدید گسسته‌سازی اجزای محدود برای جامدات و ساختار، با تمرکز بر زمینه مکانیکی و همچنین ریاضی ارائه می‌کند. همچنین جنبه های پیاده سازی و اتوماسیون این فناوری ها را بررسی می کند. علاوه بر این، نویسندگان پیشرفت‌های اخیر در فرمول‌بندی اجزای محدود مخلوط در مکانیک جامدات و همچنین تکنیک‌های جدید برای سازه‌های انعطاف‌پذیر در تغییر شکل‌های محدود را برجسته می‌کنند. این کتاب همچنین فرآیندهای اتوماسیون و کاربرد تکنیک تمایز خودکار، از جمله مشکلات مشخصه، تولید کد خودکار و بهینه‌سازی کد را شرح می‌دهد. ترکیبی از این رویکردها منجر به کدهای عددی بسیار کارآمد می شود که برای شبیه سازی قابل اعتماد مسائل مهندسی پیچیده اساسی هستند. این تکنیک ها در طیف گسترده ای از کاربردها از کشش، ویسکوالاستیسیته، پلاستیسیته و ویسکوپلاستیسیته در رشته های مهندسی کلاسیک، مانند مهندسی عمران و مکانیک، و همچنین در شاخه های مدرن مانند بیومکانیک و مولتی فیزیک استفاده می شوند.

This book presents new ideas in the framework of novel, finite element discretization schemes for solids and structure, focusing on the mechanical as well as the mathematical background. It also explores the implementation and automation aspects of these technologies. Furthermore, the authors highlight recent developments in mixed finite element formulations in solid mechanics as well as novel techniques for flexible structures at finite deformations. The book also describes automation processes and the application of automatic differentiation technique, including characteristic problems, automatic code generation and code optimization. The combination of these approaches leads to highly efficient numerical codes, which are fundamental for reliable simulations of complicated engineering problems. These techniques are used in a wide range of applications from elasticity, viscoelasticity, plasticity, and viscoplasticity in classical engineering disciplines, such as civil and mechanical engineering, as well as in modern branches like biomechanics and multiphysics.