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Coupling a NURBS contact interface with a higher order finite element discretization for contact problems using the mortar method

  • In this paper, a contact problem between two bodies, discretized by finite elements, is solved by adding an auxiliary NURBS layer between the bodies. The advantages of a smooth contact formulation in a NURBS approach are combined with simple mesh generation procedures for the bodies discretized with finite elements. Mesh tying conditions are used to couple the NURBS layer with the finite element discretization. The NURBS layer is the master side for contact and mesh tying. Mesh tying is enforced either using pointwise or mortar type approaches. Frictionless 2D and 3D contact problems are considered using small deformations. The contact problem is discretized with the mortar method and a penalty approach is used to enforce the contact constraints. A robust element-based quadrature is applied for mortar tying and contact discretizations, thus avoiding computationally expensive Segmentation.

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Autor*innen:Peter Otto, L. De Lorenzis, Jörg F. UngerORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Computational Mechanics
Jahr der Erstveröffentlichung:2018
Organisationseinheit der BAM:7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.0 Abteilungsleitung und andere
Verlag:Springer
Jahrgang/Band:63
Ausgabe/Heft:6
Erste Seite:1203
Letzte Seite:1222
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau
Freie Schlagwörter:Contact mechanics; Isogeometric analysis; Mortar methods; Spectral element method
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Infrastruktur
DOI:10.1007/s00466-018-1645-y
ISSN:0178-7675
ISSN:1432-0924
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:30.11.2018
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:23.05.2019
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