This work is on the development of a finite deformation frictional contact formulation including wear and thermal coupling. It is based on the finite element method. For contact surface discretization, the mortar method is chosen and yields perfect results even for non-matching meshes. Dual Lagrange multipliers are used for an exact and computationally cheap enforcement of contact constraints. The semi-smooth Newton method in combination with a consistent linearization allows for an efficient solution of the highly nonlinear problem. The inclusion of wear is realized with both an internal state variable approach and an Arbitrary Lagrangean-Eulerian formulation, where the latter enables the modeling of significant material loss. The multiphysics problem of thermomechanical contact is obtained by adding a thermal field. Coupling effects are resolved efficiently with a partitioned and a monolithic scheme.     «

This work is on the development of a finite deformation frictional contact formulation including wear and thermal coupling. It is based on the finite element method. For contact surface discretization, the mortar method is chosen and yields perfect results even for non-matching meshes. Dual Lagrange multipliers are used for an exact and computationally cheap enforcement of contact constraints. The semi-smooth Newton method in combination with a consistent linearization allows for an efficient so...     »

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung einer reibungsbehafteten Kontakformulierung für große Deformationen einschließlich der Berücksichtigung von Verschleiß und thermischen Kopplungseffekten. Sie basiert auf der Methode der Finiten Elemente. Die Diskretisierung der Kontaktoberflächen erfolgt mit der Mortar-Methode, die auch für nicht passende Netze sehr gute Ergebnisse liefert. Mit dualen Lagrange-Multiplikatoren werden die Kontaktbedingungen exakt und numerisch günstig erzwungen. Die Lösung des höchst nichtlinearen Problems mit einem halbglatten Newton-Verfahren ist, zusammen mit konsistenter Linearisierung, sehr effizient. Die Hinzunahme von Veschleiß erfolgt mit einer Zustandsvariablen und einer ``Arbitrary Lagrangean-Eulerian``-Betrachtungsweise, die signifikanten Abrieb erlaubt. Thermomechanischer Kontakt als Mehrfeldproblem wird effizient mit einem partitionierten und einem monolithischen Vefahren gelöst.     «

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung einer reibungsbehafteten Kontakformulierung für große Deformationen einschließlich der Berücksichtigung von Verschleiß und thermischen Kopplungseffekten. Sie basiert auf der Methode der Finiten Elemente. Die Diskretisierung der Kontaktoberflächen erfolgt mit der Mortar-Methode, die auch für nicht passende Netze sehr gute Ergebnisse liefert. Mit dualen Lagrange-Multiplikatoren werden die Kontaktbedingungen exakt und numerisch günstig erz...     »