Sascha Eisenträger
Dr.-Ing. Sascha Eisenträger
Lehrstuhl für Numerische Mechanik
seit 08/2023 | Promovierter wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Werkstoffe, Technologien und Mechanik (IWTM), Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg |
08/2022 – 08/2023 | Promovierter wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Mechanik, Technische Universität Darmstadt |
01/2019 – 07/2022 | Assistenzprofessor für Numerische Mechanik im Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften, Universität von Neusüdwales (UNSW Sydney), Australien |
10/2014 – 01/2019 | Promovierter wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Mechanik (IFME), Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg |
06/2010 – 09/2014 | Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Mechanik (IFME), Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg (Doktorand) |
09/2014 | Promotion: Maschinenbau (Dr.-Ing.), Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Dissertation: Higher Order Finite Elements and the Fictitious Domain Concept for Wave Propagation Analysis |
05/2010 | Diplom: Maschinenbau (Dipl.-Ing.), Vertiefung: Angewandte Mechanik, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Diplomarbeit: Entwicklung eines finiten 3D Schichtelementes nach der p-Methode für die Berechnung von Lambwellen in Faserverbundstrukturen |
01/2008 – 06/2008 | Auslandssemester an der Universität von Adelaide (University of Adelaide), Australien |
Aktuelle Projekte
Strategien zur dynamischen Adaption der Diskretisierung basierend auf höherwertigen Übergangselementen für die Analyse von Wellenausbreitungsvorgängen mittels Hochleistungsrechnern
Laufzeit: 01.08.2022 bis 31.07.2025
Methoden der adaptiven Netzverfeinerung (AMR) sind in vielen industriellen und auch wissenschaftlichen Anwendungen unbedingt erforderlich, um den numerischen Aufwand zu reduzieren und dadurch komplexe Problemstellungen überhaupt erst handhabbar zu machen. Betrachtet man jedoch die gegenwärtige Literatur zum Thema AMR, kristallisieren sich einige Unzulänglichkeiten heraus, die noch gelöst werden müssen. Um eine lokale Netzverfeinerung zu erreichen, müssen entweder hybride Netze bestehend aus Simplex- und Tensor-Produkt-Elementen oder Zwangsbedingungen genutzt werden. Beide Ansätze führen jedoch unweigerlich zu lokalen Genauigkeitsverlusten. Darüber hinaus werden in industriellen Anwendungen oft lineare Ansatzfunktionen verwendet, weshalb nur eine algebraische Konvergenz erzielt werden kann. Im wissenschaftlichen Umfeld gibt es selbstverständlich auch Ansätze für eine vollständige hp-Adaptivität. Diese Verfahren sind aber aufgrund ihrer Komplexität in der Implementierung auf Netze mit einem hängenden Knoten pro Elementkante/-fläche ausgelegt und weisen Schwächen in der Anwendung auf hoch dynamische Prozesse (explizite Zeitintegration) auf, da diagonale Massenmatrizen nicht verfügbar sind. Anzumerken ist, dass im Vergleich zu einfachen h-Verfeinerungen aber exponentielle Konvergenzraten erreicht werden können. Die genannten Probleme können durch höherwertige Übergangselemente, die auf der Basis der sogenannten gemischten (transfiniten) Interpolation hergeleitet werden, leicht beseitigt werden. Die Elementformulierung beruht auf Vierecks- bzw. Hexaederelementen im Referenzgebiet und kann beliebige Diskretisierungen miteinander koppeln. Im Prinzip können verschiedenste Elementfamilien gekoppelt werden, die sich nicht nur in Größe oder Ansatzordnung unterscheiden. Da der Funktionsraum nicht durch Zwangsbedingungen eingeschränkt werden muss, müssen auch keine Kompromisse hinsichtlich der Genauigkeit eingegangen werden. Für hochfrequente, transiente Berechnungen werden in diesem Projekt außerdem noch geeignete Methoden zur Diagonalisierung der Massenmatrix erarbeitet. Die entstandene Elementfamilie bildet die Basis für dynamische Netzverfeinerungen. Das besondere Merkmal dieses Ansatzes ist die gezielte Kombination von Verfeinerungs- und Vergröberungsschritten, die in jedem Zeitschritt der Simulation ausgeführt werden. Damit können optimale Konvergenzraten unter möglichst geringem numerischen Aufwand erzielt werden. Um die Effizienz der entwickelten Technik weiter zu steigern, werden die Algorithmen für Hochleistungsrechner aufbereitet. Die herausragenden Eigenschaften der vorgeschlagenen Methodik werden an ausgewählten Beispielen der Wellenausbreitung verdeutlicht. Dazu werden die kontinuierliche Strukturüberwachung mittels geführter Wellen in mikrostrukturierten Materialien und die Analyse seismischer Aktivitäten genutzt.
Abgeschlossene Projekte
Erweiterung fiktiver Gebietsmethoden hoher Ansatzordnung auf unstrukturierte Netz
Laufzeit: 01.01.2016 bis 31.01.2019
Durch den Einsatz leistungsfähiger Computertomographen (CT) lassen sich heute reale Geometrie- und Eigenschaftsinformationen zur Mikrostruktur von zellularen Werkstoffen und Strukturbauteilen aus heterogenen Materialien gewinnen. Diese Daten ermöglichen es prinzipiell, die lokale Mikrostruktur bei strukturmechanischen Berechnungen zu berücksichtigen und deren Einfluss auf das globale Bauteilverhalten zu ermitteln. Um dieses Ziel zu erreichen, sollen die fiktiven Gebietsmethoden, wie die Finite-Zellen-Methode (FCM) und die auf den Antragsteller zurückgehende Spektrale-Zellen-Methode (SCM) weiterentwickelt und auf reale Problemstellungen angewandt werden.Der Schwerpunkt des Forschungsprojektes liegt auf der Entwicklung von neuen Methoden und Algorithmen zur Nutzung der FCM und der SCM für unstrukturierte Netze. Zunächst erfolgt die Erweiterung der Methoden auf Tetraedernetze, mit denen nahezu problemlos beliebige Geometrien diskretisiert und adaptive Netzverdichtungen realisiert werden können. Das generelle Lösungskonzept wird aber derart entwickelt, dass es auf weitere Elementtypen wie Prismen und Pyramiden sowie vielseitige (polyedrische) Elementgeometrien angewandt werden kann. Ein weiterer Schwerpunkt des Projektes besteht in der Verbesserung der Approximationsqualität durch höherwertige knotenbasierte sowie hierarchische Ansatzfunktionen, mit denen hohe Konvergenzraten und somit effiziente Berechnungsstrategien erreicht werden können. Offene Fragestellungen, z.B. zum Verhältnis der Zellgröße zu den charakteristischen Abmessungen der Mikrostruktur und dadurch notwendige lokale Netzverfeinerungen oder zur ausreichend genauen Berücksichtigung der Mikrostruktur durch angepasste Integrationsverfahren werden ebenso detailliert untersucht wie Zeitintegrationsverfahren, die bei dynamischen Problemen die Rechenzeit und die Lösungsqualität zusätzlich beeinflussen.Abschließend werden die für unstrukturierte Netze entwickelten neuen Zellenmethoden auf zwei komplexe Problemstellungen, die Festigkeitsanalyse von Druckgussbauteilen mit Poren und die thermo-akustische Simulation von zellularen Dämmmaterialien, angewandt, getestet und die Lösungsqualität bewertet. In beiden Fällen erfolgt eine automatisierte Erfassung der Mikrostruktur mit Hilfe von CT-Messungen, aus denen reale Geometrie- und Materialdaten der Berechnung in Form von Voxeldaten zur Verfügung gestellt werden. Unter anderem werden hier Fragen der Steuerung der Ergebnisqualität durch adaptive Verfeinerung der Tetraederzellen untersucht. Die mit den neuen Zellenmethoden erzielten Berechnungsergebnisse werden zusätzlich auch mit experimentell ermittelten Daten verglichen und bewertet.
Granulare Medien zur Schwingungsreduktion
Laufzeit: 01.01.2016 bis 13.07.2017
Im Rahmen der Schwingungs- und Schallreduktion können neben etablierten Systemen auch weiterführende passive Konzepte verwendet werden, die eine Füllung von Kavitäten durch granulare Medien vorsehen. Dabei werden die positiven Dämpfungseigenschaften von granularen Materialien ausgenutzt und am Beispiel einer Ölwanne gezeigt, dass deutliche Schwingungsreduktionen, ohne Erhöhung der Masse und ohne zusätzlichen Bauraum zu beanspruchen, realisiert werden können. Bedingt durch die im Betrieb unvermeidliche Verteilung des Granulates in einer großen Kavität und dem damit einhergehenden deutlichen Einfluss auf das Schwinungsverhalten der Struktur, wurde eine Struktur mit vielen kleinen Kavitäten abgeleitet. Aufgrund des vorteilhaften Steifigkeits-Gewichts-Verhältnis können in diesem Zusammenhang Honigwabenstrukturen eingesetzt werden, deren optimale Füllung abgeleitet wurde.
Im Anschluss wurden verschiedene alternative Materialien untersucht, bei denen granulares Gummi die besten Ergebnisse erzielte, da die Verformung des Materials als zusätzliche Dissipationsquelle fungiert. Die entstandenen Methoden können analog auf andere Fragestellungen angewand werden, was zur Definition einer
allgemeinen Methodik führte, die sowohl für horizontale als auch für vertikale Applikationen anwendbar ist.
DFG-Paketantrag PAK357 (3. Förderperiode): "Integrierte Bauteilüberwachung in Faserverbunden.." Teilprojekt TP3: "Modellierung und numerische Berechnung der Ultraschallwellenausbreitung in heterogenen Strukturen unter Einbeziehung von Schädigungen"
Laufzeit: 01.01.2014 bis 31.12.2015
Im Teilprojekt TP3 werden numerische Methoden zur Simulation der Ausbreitung von Ultraschallwellen/Lambwellen in luftfahrttypischen Leichtbaustrukturen mit einem heterogenen Materialaufbau, wie z.B. Sandwichstrukturen mit einem Waben- oder Schaumkern, entwickelt und experimentel erprobt. Für die experimentelle Erprobung wird ein 3D-Laser-Scanning-Vibrometer eingesetzt. Das TP3 soll klären, wie sich Ultraschallwellen in heterogenen Strukturen ausbreiten, wie die Wellen mit inneren Grenzflächen und Schäden, z.B. Ablösen der Deckschichten, Schädigung der Kernschicht infolge eines Impacts, interagieren und wie ein optimales Schadensüberwachungssysten zweckmäßig zu gestalten ist. Da man für die Simulation der hochfrequenten Ultraschallwellen mit klassischen finiten Elementen mit linearen oder quadratischen Ansatzfunktionen wegen der erforderlichen Diskretisierung (kleine Wellenlängen!) an die Grenzen der heutigen Rechentechnik stößt, werden unterschiedliche Möglichkeiten zur effektiven Berechnung komplexer Strukturen entwickelt und untersucht. Dazu gehören:(a) Semi-Analytische Finite-Element-Methoden, (b) Kopplung analytischer und numerischer Methoden,
© Modellvereinfachungen,(d) Finite Elemente hoher Ansatzordnung (Spektrale FEM, p-FEM, NURBS-FEM), (e) Erweiterung der Finite-Cell-Method (FCM) auf die Ausbreitung von Ultraschallwellen.
Entwicklung spezieller finiter Elemente höherer Ansatzordnung für die Berechnung der Lambwellenausbreitung in Faserverbundstrukturen
Laufzeit: 01.01.2011 bis 31.12.2012
Geführten Ultraschallwellen in dünnen Faserverbundstrukturen - derartige Wellen nennt man nach ihrem Entdecker Horaz Lamb auch Lambwellen - breiten sich über größere Entfernungen aus und interagieren wegen ihrer geringen Wellenlängen auch mit kleinen Strukturschäden. Derartige Wellen lassen sich daher vorteilhaft für die Strukturüberwachung (englisch: structural health monitoring, abgekürzt SHM) einsetzen. Um die Ausbreitung derartiger hochfrequenter Wellen berechnen zu können, benötigt man eine extrem große Anzahl von konventionellen linearen finiten Elementen (mindestens 20 Elemente pro Wellenlänge) im Rahmen einer expliziten Zeitintegration, so daß man mit derartigen Berechnungen für reale Strukturbauteile schnell an die Leistungsgrenzen der heutigen Rechentechnik stößt. Deshalb liegt der Schwerpunkt des Dissertationsprojektes auf der Entwicklung und der Untersuchung verschiedener höherwertiger finiter Elemente (Polynomgrad p ≥ 3). Im einzelnen sind das p-Elemente auf Basis der normierten Integralen der Legendre Polynomen, Spektralelemente auf der Basis von Lagrange Polynomen sowie isogeometrische finite Elemente basierend auf nicht-uniformen rationalen B-Splines (NURBS).
2025
Anderes Material
Cut spectral BFS plate element with Lobatto basis for wave propagation analysis
Ambati, Hela; Eisenträger, Sascha; Kapuria, Santosh
In: Computational mechanics - Berlin : Springer . - 2025, insges. 18 S.
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Implementation of isotropic hyperelastic material models - a template approach
Eisenträger, Sascha; Maurer, Lukas; Juhre, Daniel; Altenbach, Holm; Eisenträger, J.
In: Acta mechanica - Wien : Springer . - 2025, insges. 36 S. [Online first]
Generative adversarial network-based ultrasonic full waveform inversion for high-density polyethylene structures
Xiao, Zhifei; Rao, Jing; Eisenträger, Sascha; Yuen, Ka-Veng; Hadigheh, S. Ali
In: Mechanical systems and signal processing - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 224 (2025), insges. 12 S.
Implementation of isotropic hyperelastic material models - automatic code generation in MATLAB
Eisenträger, Sascha; Maurer, Lukas; Juhre, Daniel; Altenbach, Holm; Eisenträger, Johanna
In: Acta mechanica - Wien : Springer . - 2025, insges. 32 S. [Online first]
Macroelement analysis in T-Patches using lagrange polynomials
Provatidis, Christopher; Eisenträger, Sascha
In: Mathematics - Basel : MDPI, Bd. 13 (2025), Heft 9, insges. 39 S.
Higher-order accurate mass lumping for explicit isogeometric methods based on approximate dual basis functions
Hiemstra, René R.; Nguyen, Thi Hoa; Eisenträger, Sascha; Dornisch, Wolfgang; Schillinger, Dominik
In: Computational mechanics - Berlin : Springer . - 2025, insges. 22 S. [Online first]
2024
Buchbeitrag
An examination of the thermopiezoelectric effect in multilayer stack actuators
Toledo, Rafael; Eisenträger, Sascha; Orszulik, Ryan
In: 2024 IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM) - [Piscataway, NJ] : IEEE, S. 361-366 [Konferenz: IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, AIM, Boston, MA, USA, 15-19 July 2024]
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Vibroacoustic simulations of acoustic damping materials using a fictitious domain approach
Radtke, Lars; Marter, Paul; Duvigneau, Fabian; Eisenträger, Sascha; Juhre, Daniel; Düster, Alexander
In: Journal of sound and vibration - London : Academic Press, Bd. 568 (2024), Artikel 118058, insges. 13 S.
An eigenvalue stabilization technique for immersed boundary finite element methods in explicit dynamics
Eisenträger, Sascha; Radtke, L.; Garhuom, W.; Löhnert, S.; Düster, Alexander; Juhre, Daniel; Schillinger, D.
In: Computers and mathematics with applications - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 166 (2024), S. 129-168
Code verification of immersed boundary techniques using the method of manufactured solutions
Petö, Márton; Gorji, Mahan; Duvigneau, Fabian; Düster, Alexander; Juhre, Daniel; Eisenträger, Sascha
In: Computational mechanics - Berlin : Springer, Bd. 73 (2024), S. 1283-1309
Code verification of non-linear immersed boundary simulations using the method of manufactured solutions
Petö, Márton; Juhre, Daniel; Eisenträger, Sascha
In: Proceedings in applied mathematics and mechanics - Weinheim : Wiley-VCH, Bd. 23 (2024), Heft 4, Artikel 202300068, insges. 8 S.
Experimental characterization of acoustic damping materials
Marter, Paul; Radtke, Lars; Eisenträger, Sascha; Düster, Alexander; Juhre, Daniel
In: Proceedings in applied mathematics and mechanics - Weinheim : Wiley-VCH, Bd. 24 (2024), Heft 3, Artikel e202400143, insges. 10 S.
An automatic simulation pipeline for coupled simulations of acoustic damping materials
Radtke, Lars; Marter, Paul; Eisenträger, Sascha; Juhre, Daniel; Düster, Alexander
In: Proceedings in applied mathematics and mechanics - Weinheim : Wiley-VCH, Bd. 24 (2024), Heft 3, Artikel e202400093, insges. 13 S.
Finite element analysis of thermopiezoelectric bimorph actuators considering temperature-dependent piezoelectric strain coefficients
Toledo, Rafael; Eisenträger, Sascha; Orszulik, Ryan
In: Acta mechanica - Wien : Springer . - 2024, insges. 24 S. [Online first]
Phase-field modelling of dynamic hydraulic fracturing in porous media using a strain-based crack width formulation
Shahoveisi, Sana; Vahab, Mohammad; Shahbodagh, Babak; Eisenträger, Sascha; Khalili, Nasser
In: Computer methods in applied mechanics and engineering - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 429 (2024), Artikel 117113, insges. 18 S.
An efficient mass lumping scheme for isogeometric analysis based on approximate dual basis functions
Held, Susanne; Eisenträger, Sascha; Dornisch, Wolfgang
In: Technische Mechanik - Magdeburg : Inst., Bd. 44 (2024), Heft 1, S. 14-46
Utilizing physics‐augmented neural networks to predict the material behavior according to Yeoh's law
Maurer, Lukas; Eisenträger, Sascha; Kalina, Karl; Juhre, Daniel
In: Proceedings in applied mathematics and mechanics - Weinheim : Wiley-VCH . - 2024, insges. 11 S. [Online first]
2023
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Direct point-cloud-based numerical analysis using octree meshes
Zhang, Junqi; Eisenträger, Sascha; Zhan, Yifan; Saputra, Albert; Song, Chongmin
In: Computers & structures - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 289 (2023), Artikel 107175, insges. 23 S.
Boolean finite cell method for multi-material problems including local enrichment of the Ansatz space
Petö, Márton; Eisenträger, Sascha; Duvigneau, Fabian; Juhre, Daniel
In: Computational mechanics - Berlin : Springer, Bd. 72 (2023), S. 743-764
Seismic analysis of post-tensioned concrete gravity dams using scaled boundary finite elements implemented as ABAQUS UEL
Ya, Shukai; Eisenträger, Sascha; Qu, Yanling; Zhang, Junqi; Kuen, Thomas; Song, Chongmin
In: Soil dynamics and earthquake engineering - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 164 (2023), Artikel 107620, insges. 25 S.
High-order implicit time integration scheme with controllable numerical dissipation based on mixed-order Padé expansions
Song, Chongmin; Zhang, Xiaoran; Eisenträger, Sascha; Kumar, Ankit S.
In: Computers & structures - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 285 (2023), Artikel 107071, insges. 23 S.
An octree pattern-based massively parallel PCG solver for elasto-static and dynamic problems
Ankit, Ankit; Zhang, Junqi; Eisenträger, Sascha; Song, Chongmin
In: Computer methods in applied mechanics and engineering - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 404 (2023), Artikel 115779, insges. 27 S.
Towards higher-order accurate mass lumping in explicit isogeometric analysis for structural dynamics
Nguyen, Thi-Hoa; Hiemstra, René R.; Eisenträger, Sascha; Schillinger, Dominik
In: Computer methods in applied mechanics and engineering - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 417 (2023), Heft Part B, Artikel 116233, insges. 32 S.
Development of a fully automatic damage simulation framework for quasi-brittle materials
Qu, Yanling; Eisenträger, Sascha; Zhang, Zihua; Zhang, Lingxin; Song, Chongmin
In: Engineering analysis with boundary elements - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 157 (2023), S. 578-595
On the numerical properties of high‐order spectral (Euler‐Bernoulli) beam elements
Eisenträger, Sascha; Kapuria, Santosh; Jain, Mayank; Zhang, Junqi
In: ZAMM - Berlin : Wiley-VCH, Bd. 103 (2023), Heft 9, Artikel e202200422, insges. 45 S.
2022
Buchbeitrag
Analyse akustischer Metamaterialien mittels Kopplung der Finiten Zellen Methode mit der Randelementemethode
Petö, Márton; Duvigneau, Fabian; Eisenträger, Sascha; Juhre, Daniel
In: Fortschritte der Akustik - DAGA 2022 - Berlin : Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V. (DEGA), S. 263-266 [Tagung: 48. Jahrestagung für Akustik, DAGA 2022, Stuttgart, 21. - 24. März 2022]
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Dynamic non-local damage analysis using an octree pattern-based massively parallel explicit solver
Ankit, Ankit; Song, Chongmin; Eisenträger, Sascha; Zhang, Sen; Hamed, Ehab
In: Computer methods in applied mechanics and engineering - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 400 (2022), Artikel 115598, insges. 32 S.
High-order implicit time integration scheme based on Padé expansions
Song, Chongmin; Eisenträger, Sascha; Zhang, Xiaoran
In: Computer methods in applied mechanics and engineering - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 390 (2022), Artikel 114436, insges. 43 S.
A time-domain approach for the simulation of three-dimensional seismic wave propagation using the scaled boundary finite element method
Qu, Yanling; Zhang, Junqi; Eisenträger, Sascha; Song, Chongmin
In: Soil dynamics and earthquake engineering - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 152 (2022), Artikel 107011, insges. 19 S.
Stability analysis of plates using cut Bogner-Fox-Schmit elements
Eisenträger, Sascha; Kiendl, J.; Michaloudis, G.; Duy, R.; Vetyukov, Y.
In: Computers & structures - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 270 (2022), Artikel 106854, insges. 19 S.
An asynchronous parallel explicit solver based on scaled boundary finite element method using octree meshes
Zhang, Junqi; Zhao, Mi; Eisenträger, Sascha; Du, Xiuli; Song, Chongmin
In: Computer methods in applied mechanics and engineering - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 401 (2022), Heft Part B, Artikel 115653, insges. 29 S.
On the use of high-order shape functions in the SAFE method and their performance in wave propagation problems
Mirzaee Kakhki, Elyas; Rezaeepazhand, Jalil; Duvigneau, Fabian; Pahlavan, Lotfollah; Makvandi, Resam; Juhre, Daniel; Moavenian, Majid; Eisenträger, Sascha
In: Mathematical and computational applications - Basel : MDPI AG, Bd. 27 (2022), Heft 7, Artikel 63, insges. 27 S.
Octree-based integration scheme with merged sub-cells for the finite cell method - application to non-linear problems in 3D
Petö, Márton; Garhuom, Wadhah; Duvigneau, Fabian; Eisenträger, Sascha; Düster, Alexander; Juhre, Daniel
In: Computer methods in applied mechanics and engineering - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 401 (2022), Heft Part B, Artikel 115565, insges. 28 S.
2021
Buchbeitrag
Analyse akustischer Metamaterialien mit Hilfe der Finiten Zellen Methode
Petö, Márton; Duvigneau, Fabian; Eisenträger, Sascha; Juhre, Daniel
In: Fortschritte der Akustik - DAGA 2021 - Berlin : Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V. (DEGA) [Tagung: 47. Jahrestagung für Akustik, DAGA 2021, Wien, 15. bis 18. August 2021]
Begutachteter Zeitschriftenartikel
A direct time-domain procedure for the seismic analysis of dam–foundation–reservoir systems using the scaled boundary finite element method
Qu, Yanling; Chen, Denghong; Liu, Lei; Ooi, Ean Tat; Eisenträger, Sascha; Song, Chongmin
In: Computers and geotechnics - New York, NY [u.a.] : Elsevier, Bd. 138 (2021), Artikel 104364, insges. 23 S.
Enhanced integration scheme for unfitted polygonal elements
Petö, Márton; Duvigneau, Fabian; Juhre, Daniel; Eisenträger, Sascha
In: Proceedings in applied mathematics and mechanics - Weinheim : Wiley-VCH, Bd. 20 (2021), Heft 1, Artikel e202000230, insges. 2 S. [Special Issue: 91st Annual Meeting of the International Association of Applied Mathematics and Mechanics (GAMM)]
Revisiting Mindlin's theory with regard to a gradient extended phase-field model for fracture
Makvandi, Resam; Abali, Bilen Emek; Eisenträger, Sascha; Juhre, Daniel
In: Proceedings in applied mathematics and mechanics - Weinheim [u.a.] : Wiley-VCH, Bd. 20 (2021), Heft 1, Artikel e202000104, insges. 2 S. [Special Issue: 91st Annual Meeting of the International Association of Applied Mathematics and Mechanics (GAMM)]
A massively parallel explicit solver for elasto-dynamic problems exploiting octree meshes
Zhang, Junqi; Ankit, Ankit; Gravenkamp, Hauke; Eisenträger, Sascha; Song, Chongmin
In: Computer methods in applied mechanics and engineering - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 380 (2021), Artikel 113811, insges. 47 S.
Efficient modeling of 3D geometries using octree‐meshes combined with SBFEM and transfinite elements
Gravenkamp, Hauke; Saputra, Albert A.; Eisenträger, Sascha
In: Proceedings in applied mathematics and mechanics - Weinheim : Wiley-VCH, Bd. 20 (2021), Heft 1, Artikel e202000226, insges. 3 S.
High order transition elements - the xy-element concept, Part II: Dynamics
Eisenträger, Sascha; Eisenträger, J.; Gravenkamp, H.; Provatidis, C. G.
In: Computer methods in applied mechanics and engineering - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 387 (2021), Artikel 114145, insges. 49 S.
A strain gradient enhanced model for the phase-field approach to fracture
Makvandi, Resam; Abali, Bilen Emek; Eisenträger, Sascha; Juhre, Daniel
In: Proceedings in applied mathematics and mechanics - Weinheim : Wiley-VCH, Bd. 21 (2021), Heft 1, Artikel e202100195, insges. 2 S.
Enhanced numerical integration scheme based on image compression techniques - application to rational polygonal interpolants
Petö, Márton; Duvigneau, Fabian; Juhre, Daniel; Eisenträger, Sascha
In: Archive of applied mechanics - Berlin : Springer, Bd. 91 (2021), S. 753-775
Locally-synchronous, iterative solver for Fourier-based homogenization
Glüge, R.; Altenbach, Holm; Eisenträger, Sascha
In: Computational mechanics - Berlin : Springer, Bd. 68 (2021), Heft 3, S. 599-618
An open-source ABAQUS implementation of the scaled boundary finite element method to study interfacial problems using polyhedral meshes
Ya, Shukai; Eisenträger, Sascha; Song, Chongmin; Li, Jianbo
In: Computer methods in applied mechanics and engineering - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 381 (2021), Artikel 113766, insges. 36 S.
2020
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Three-dimensional image-based numerical homogenisation using octree meshes
Saputra, Albert A.; Eisenträger, Sascha; Gravenkamp, Hauke; Song, Chongmin
In: Computers & structures - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 237 (2020), Artikel 106263, insges. 18 S.
Correction to: Enhanced numerical integration scheme based on image-compression techniques - application to fictitious domain methods
Petö, Márton; Duvigneau, Fabian; Eisenträger, Sascha
In: Advanced modeling and simulation in engineering sciences - Berlin : Springer Open - Volume 7(2020), issue 1, article 34, 1 Seite
Enhanced numerical integration scheme based on image-compression techniques - application to fictitious domain methods
Petö, Márton; Duvigneau, Fabian; Eisenträger, Sascha
In: Advanced modeling and simulation in engineering sciences - Berlin : SpringerOpen - Volume 7(2020), issue 1, article 21, 42 Seiten
On the condition number of high order finite element methods - influence of p-refinement and mesh distortion
Eisenträger, Sascha; Atroshchenko, E.; Makvandi, Resam
In: Computers and mathematics with applications - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 80 (2020), Heft 11, S. 2289-2339
An SBFEM Approach for Rate-Dependent Inelasticity with Application to Image-Based Analysis
Eisenträger, Johanna; Zhang, Junqi; Song, Chongmin; Eisenträger, Sascha
In: International Journal of Mechanical Sciences, Elsevier BV, Bd. 182, S. 105778
Three-dimensional image-based modeling by combining SBFEM and transfinite element shape functions
Gravenkamp, Hauke; Saputra, Albert A.; Eisenträger, Sascha
In: Computational mechanics - Berlin : Springer, Bd. 66 (2020), S. 911-930
2019
Buchbeitrag
Simulation of fluid structure interactions by using high order FEM and SPH
Koch, Sebastian; Duczek, Sascha; Duvigneau, Fabian; Woschke, Elmar
In: Particles 2019 - CIMNE ; Oñate, E., S. 795-805 [Konferenz: VI International Conference on Particle-Based Methods, Fundamentals and Applications, Particles 2019, Barcelona, Spain, 28-30 October, 2019]
Finite Zellen Methode - Effizienzsteigerung der numerischen Integration
Petö, Márton; Duczek, Sascha; Duvigneau, Fabian
In: 14. Magdeburger Maschinenbau-Tage 2019 - Magdeburger Ingenieurtage - 24. und 25. September 2019 : Tagungsband - Magdeburg : Otto von Guericke Universität Magdeburg, Fakultät Maschinenbau, Institut für Mobile Systeme - Lehrstuhl Mechatronik, S. 378-388 [Tagung: 14 MMT 2019, 24. und 25. September 2019, Magdeburg]
Vibration reduction in automotive applications based on the damping effect of granular material
Koch, Sebastian; Duvigneau, Fabian; Duczek, Sascha; Woschke, Elmar
In: Automotive Acoustics Conference 2017 - Wiesbaden : Springer Vieweg . - 2019, S. 43-57 [Konferenz: 4. Internationale ATZ-Fachtagung Fahrzeugakustik, Zürich, 11. - 12. Juli 2017]
FE-Implementierung für die elektrodynamische Analyse von E-Maschinen
Koch, Sebastian; Duvigneau, Fabian; Duczek, Sascha; Woschke, Elmar
In: 14. Magdeburger Maschinenbau-Tage 2019 - Magdeburger Ingenieurtage - 24. und 25. September 2019 : Tagungsband - Magdeburg : Otto von Guericke Universität Magdeburg, Fakultät Maschinenbau, Institut für Mobile Systeme - Lehrstuhl Mechatronik, S. 413-425 [Tagung: 14 MMT 2019, 24. und 25. September 2019, Magdeburg]
Begutachteter Zeitschriftenartikel
A phase-field fracture model based on strain gradient elasticity
Makvandi, Resam; Eisenträger, Sascha; Juhre, Daniel
In: Engineering fracture mechanics - Kidlington : Elsevier Science - Volume 220 (2019), article 106648
Highorder shape functions for interior acoustics
Duvigneau, Fabian; Duczek, Sascha
In: Proceedings in applied mathematics and mechanics - Weinheim [u.a.] : Wiley-VCH - Volume 19, issue 1 (2019), article e201900010 [Special Issue: 90th Annual Meeting of the International Association of Applied Mathematics and Mechanics (GAMM)]
Artikel in Kongressband
Comparison of different high-order finite element methods for interior acoustics
Duvigneau, Fabian; Duczek, Sascha
In: ResearchGATE - Cambridge, Mass. : ResearchGATE Corp. . - 2019 [Symposium: 10th German-Greek-Polish Symposium on Recent Advances in Mechanics, Będlewo, Poland, 15. - 18. 09. 2019]
2018
Buchbeitrag
A software platform for the analysis of porous die-cast parts using the finite cell method
Würkner, Mathias; Duczek, Sascha; Berger, Harald; Köppe, Heinz; Gabbert, Ulrich
In: Analysis and Modelling of Advanced Structures and Smart Systems - Singapore : Springer ; Altenbach, Holm *1956-* . - 2018, S. 327-341 - (Advanced Structured Materials; 81)
A numerical study on the potential of acoustic metamaterials
Duvigneau, Fabian; Duczek, Sascha
In: Analysis and Modelling of Advanced Structures and Smart Systems - Singapore : Springer . - 2018, S. 11-34 - (Advanced Structured Materials; 81)
2017
Abstract
Acoustic analysis of a simplified oil pan using a coupled FE-SPH approach
Koch, Sebastian; Duczek, Sascha; Duvigneau, Fabian; Woschke, Elmar
In: Particles 2017 - CIMNE [Konferenz: V. International Conference on Particle-Based Methods, Fundamentals and Applications, Particles 2017, Hannover, Germany, 26-28 September 2017]
Buchbeitrag
Motivation
Lammering, Rolf; Duczek, Sascha; Gabbert, Ulrich
In: Lamb-Wave Based Structural Health Monitoring in Polymer Composites - Cham : Springer ; Lammering, Rolf . - 2017, S. 3-9
A minimal model for fast approximation of lamb wave propagation in complex aircraft parts
Heinze, Christoph; Duczek, Sascha; Sinapius, Michael
In: Lamb-Wave Based Structural Health Monitoring in Polymer Composites - Cham : Springer . - 2017, S. 241-261
The finite cell method - a higher order fictitious domain approach for wave propagation analysis in heterogeneous structures
Duczek, Sascha; Gabbert, Ulrichl
In: Lamb-Wave Based Structural Health Monitoring in Polymer Composites - Cham : Springer . - 2017, S. 217-239
Higher order finite element methods
Duczek, Sascha; Willberg, Christian; Gabbert, Ulrich
In: Lamb-Wave Based Structural Health Monitoring in Polymer Composites - Cham : Springer ; Lammering, Rolf . - 2017, S. 117-159
Fundamental principles of the finite element method
Duczek, Sascha; Gabbert, Ulrich
In: Lamb-Wave Based Structural Health Monitoring in Polymer Composites - Cham : Springer ; Lammering, Rolf . - 2017, S. 63-90
Entwicklung und Realisierung einer Methodenplattform für die Spannungsanalyse von Al-Druckgussteilen mit Imperfektionen
Würkner, Mathias; Duczek, Sascha; Berger, Harald; Köppe, Heinz; Gabbert, Ulrich
In: 13. Magdeburger Maschinenbau-Tage 2017 , 2017 - Magdeburg : Universitätsbibliothek ; Kasper, Roland, S. 303-311 [Konferenz: MMT2017]
Damping boundary conditions for a reduced solution domain size and effective numerical analysis of heterogeneous waveguides
Duczek, Sascha; Hosseini, Seyed Mohammad Hossein; Gabbert, Ulrich
In: Lamb-Wave Based Structural Health Monitoring in Polymer Composites - Cham : Springer ; Lammering, Rolf . - 2017, S. 199-216
Hybrid simulation methods - combining finite element methods and analytical solutions
Duczek, Sascha; Ahmad, Zair Asra Bin; Vivar-Perez, Juan Miguel; Gabbert, Ulrich
In: Lamb-Wave Based Structural Health Monitoring in Polymer Composites - Cham : Springer ; Lammering, Rolf . - 2017, S. 161-198
Objectives
Lammering, Rolf; Duczek, Sascha; Gabbert, Ulrich
In: Lamb-Wave Based Structural Health Monitoring in Polymer Composites - Cham : Springer ; Lammering, Rolf . - 2017, S. 11-13
Artikel in Kongressband
Vibration reduction in automotive applications based on the damping effect of granular material
Koch, Sebastian; Duvigneau, Fabian; Duczek, Sascha; Woschke, Elmar
In: Automotive Acoustics Conference 2017 / Internationale ATZ-Fachtagung Fahrzeugakustik , 2017 - Wiesbaden, Germany : ATZlive - 2017, paper 3, insgesamt 15 S.
An Abaqus implementation of the finite cell method to analyse the influence of pores on the strengths of aluminum die cast components
Duczek, Sascha; Würkner, Mathias; Abedian, Alireza; Köppe, Heinz; Berger, Harald; Düster, Alexander; Gabbert, Ulrich
In: DeMEASS VIII - Moscow . - 2017, S. 9-11 [Konferenz: 8th International Conference on Desighn, Modelling and Experiments of Advanced Structures and Systems, DeMEASS VIII, Moscow, 21 - 24 May, 2017]
Structural health monitoring (SHM) of safety-relevant lightweight structures using ultrasonic guided waves
Gabbert, Ulrich; Duczek, Sascha
In: DeMEASS VIII - Moscow . - 2017, S. 18-19 [Konferenz: 8th International Conference on Desighn, Modelling and Experiments of Advanced Structures and Systems, DeMEASS VIII, Moscow, 21 - 24 May, 2017]
2016
Begutachteter Zeitschriftenartikel
The finite cell method for polygonal meshes: poly-FCM
Eisenträger, Sascha; Gabbert, Ulrich
In: Computational mechanics - Berlin : Springer, Bd. 58 (2016), Heft 4, S. 587-618
The finite cell method for tetrahedral meshes
Eisenträger, Sascha; Duvigneau, Fabian; Gabbert, Ulrich
In: Finite elements in analysis and design - Amsterdam : North-Holland, Bd. 121 (2016), S. 18-32
2015
Begutachteter Zeitschriftenartikel
The finite pore method: A new approach to evaluate gas pores in cast parts by combining computed tomography and the finite cell method
Duczek, Sascha; Berger, Harald; Gabbert, Ulrich
In: International journal of cast metals research - London : Routledge, Taylor & Francis Group, Bd. 28 (2015), Heft 4, S. 221-228
Efficient integration method for fictitious domain approaches
Duczek, Sascha; Gabbert, Ulrich
In: Computational mechanics - Berlin : Springer, Bd. 56 (2015), Heft 4, S. 725-738
Nicht begutachteter Zeitschriftenartikel
Eine neue Methode zur Berücksichtigung des Einflusses der Porosität in Al-Druckgussteilen auf die Festigkeit - ein Beitrag zum Leichtbau
Duczek, Sascha; Ambos, Eberhard; Gabbert, Ulrich; Berger, Harald
In: Gießerei-Rundschau - [Wien] : Proguss austria, Bd. 62 (2015), Heft 9/10, S. 222-227
2014
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Finite and spectral cell method for wave propagation in heterogeneous materials
Joulaian, Meysam; Duczek, Sascha; Gabbert, Ulrich; Düster, Alexander
In: Computational mechanics - Berlin : Springer, Bd. 54 (2014), Heft 3, S. 661-675
Numerical analysis of Lamb waves using the finite and spectral cell methods
Duczek, Sascha; Joulaia, M.; Düster, A.; Gabbert, Ulrich
In: International journal for numerical methods in engineering - Chichester [u.a.] : Wiley, Bd. 99 (2014), Heft 1, S. 26-53
Analytical and higher order finite element hybrid approach for an efficient simulation of ultrasonic guided waves I: 2D-analysis
Vivar-Perez, Juan M.; Duczek, Sascha; Gabbert, Ulrich
In: Smart structures and systems - Taej̆on : Techno-Press, Bd. 13 (2014), Heft 4, S. 587-614
Wave propagation analysis using high-order finite element methods - spurious oscillations excited by internal element eigenfrequencies
Schmicker, David; Duczek, Sascha; Liefold, Steffen; Gabbert, Ulrich
In: Technische Mechanik - Magdeburg : Inst., Bd. 34 (2014), Heft 2, S. 51-71
The finite and spectral cell methods for smart structure applications - transient analysis
Duczek, Sascha; Liefold, Steffen; Gabbert, Ulrich
In: Acta mechanica - Wien : Springer . - 2014
Dissertation
Higher order finite elements and the fictitious domain concept for wave propagation analysis
Eisenträger, Sascha; Gabbert, Ulrich
In: Düsseldorf: VDI-Verl., Zugl.: Magdeburg, Univ., Fak. für Maschinenbau, Diss., 2014, XXIV, 222 S. - (Fortschritt-Berichte VDI; Reihe 20, Rechnerunterstützte Verfahren; 458), ISBN: 978-3-18-345820-2 [Literaturverz. S. 199 - 222; Mit dt. und engl. Zsfassung][Literaturverz. S. 199 - 222; Mit dt. und engl. Zsfassung]
Artikel in Kongressband
Computational and experimental investigation of ultrasonic wave proagation in sandwich panels
Gabbert, Ulrich; Hosseini, Seyed Mohammad Hossein; Duczek, Sascha
In: 21st International Congress on Sound and Vibration 2014 (ICSV 21) ; volume 1 , 2014 - Red Hook, New York : Curren Associates, Inc. ; International Congress on Sound and Vibration (21.:2014) Kongress: ICSV 21 Beijing, China 2014.07.13-17
2013
Buchbeitrag
Structural health monitoring in lightweight structures
Hosseini, Seyed Mohammad Hossein; Duczek, Sascha; Gabbert, Ulrich
In: Effizienz, Präzision, Qualität - 11. Magdeburger Maschinenbau-Tage ; 25. und 26. September 2013 an der OVGU - Magdeburg : Univ. ; Gabbert, Ulrich *1947-* - 2013, Paper C4-1, insgesamt 7 S. Kongress: Magdeburger Maschinenbau-Tage 11 Magdeburg 2013.09.25-26
Simulation of Lamb waves using the spectral cell method
Duczek, Sascha; Joulaian, M.; Düster, A.; Gabbert, Ulrich
In: Health monitoring of structural and biological systems 2013 - Bellingham, Wash. : SPIE - (Proceedings of SPIE; 8695) Kongress: Conference on Health Monitoring of Structural and Biological Systems San Diego, Calif. 2013.03.11-14
Ultrasonic waves for health monitoring of composite structures
Gabbert, Ulrich; Duczek, Sascha; Hosseini, Seyed Mohammad Hossein
In: SMAR 2013 Istanbul - Istanbul ; Ilki, Alper Kongress: SMAR 2013 2 Istanbul 2013.09.09-11
Ultrasonic guided wave propagation in cellular composite plates
Hosseini, Seyed Mohammad Hossein; Duczek, Sascha; Gabbert, Ulrich
In: Structural health monitoring 2013 - Lancaster, Pa. : DEStech Publ. ; Chang, Fu-Kuo, S. 941-947
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Damage localization in plates using mode conversion characteristics of ultrasonic guided waves
Hosseini, Seyed Mohammad Hossein; Duczek, Sascha; Gabbert, Ulrich
In: Journal of nondestructive evaluation - Dordrecht [u.a.] : Springer Science + Business Media . - 2013, insges. 14 S.
Anisotropic hierarchic finite elements for the simulation of piezoelectric smart structures
Duczek, Sascha; Gabbert, Ulrich
In: Engineering computations - Bradford : Emerald, Bd. 30 (2013), Heft 5, S. 682-706
Increasing the scanning range of Lamb wave based SHM systems by optimizing the actuatorsensor design
Willberg, Christian; Duczek, Sascha; Gabbert, Ulrich
In: CEAS Aeronautical Journal / Confederation of European Aerospace Societies - Wien [u.a.] : Springer, Bd. 4 (2013), Heft 1, S. 87-98
Non-reflecting boundary condition for Lamb wave propagation problems in honeycomb and CFRP plates using dashpot elements
Hosseini, Seyed Mohammad Hossein; Duczek, Sascha; Gabbert, Ulrich
In: Composites / B - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 54 (2013), S. 1-10
2012
Abstract
Excitation of Lamb waves using higher order coupled field elements for structural health monitoring applications
Duczek, Sascha; Willberg, Christian; Gabbert, Ulrich
In: ECCOMAS 2012 - Vienna - Papernr.: 5468, insg. 1 S. Kongress: European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering 6 Vienna 2012.09.10-14
Buchbeitrag
Structural health monitoring with ultrasonic guides waves - modeling and experimental validation
Gabbert, Ulrich; Duczek, Sascha; Hosseini, Seyed Mohammad Hossein; Willberg, Christian; Berger, Harald
In: 7. Conferencia Internacional de Ingeniería Mecánica, COMEC 2012 - Editorial Freijóo Kongress: COMEC 2012 7 Cayo Santa Maria, Cuba 2012.11.05-08
Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift
Comparison of different higher order finite element schemes for the simulation of Lamb waves
Willberg, Christian; Duczek, Sascha; Perez, Juan Miguel Vivar; Schmicker, David; Gabbert, Ulrich
In: Computer methods in applied mechanics and engineering - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 241/244 (2012), S. 246-261
Development, validation and comparison of higher order finite element approaches to compute the propagation of lamb waves efficiently
Duczek, Sascha; Willberg, Christian; Schmicker, David; Gabbert, Ulrich
In: Key engineering materials - Baech : Trans Tech Publications Ltd., Bd. 518 (2012), S. 95-105
2011
Buchbeitrag
Entwicklung und Testung höherwertiger finiter Elemente
Duczek, Sascha; Willberg, Christian; Gabbert, Ulrich
In: Forschung und Innovation - 10. Magdeburger Maschinenbau-Tage ; 27. - 29. September 2011 - Magdeburg : Univ. - 2011, Art. B4-3, insgesamt 9 S. Kongress: Magdeburger Maschinenbau-Tage 10 Magdeburg 2011.09.27-29
Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift
Increasing the scanning range of Lamb wave based SHM systems by optimizing the sensor design and excitation frequency
Duczek, Sascha; Willberg, Christian; Gabbert, Ulrich
In: Proceedings in applied mathematics and mechanics - Weinheim : Wiley-VCH, Bd. 11 (2011), Heft 1, S. 625-626 [Special issue: 82nd Annual Meeting of the International Association of Applied Mathematics (GAMM), Graz 2011]
2010
Artikel in Kongressband
Adhesive layer influence of piezoelectric induced Lamb wave
Wilberg, Christian; Duczek, Sascha; Pohl, Jürgen; Mook, Gerhard; Gabbert, Ulrich
In: IV European Conference on Computational Mechanics (ECCM IV): Solids, Structures and Coupled Problems in Engineering . - 2010, insges. 2 S. Kongress: ECCM 4 Paris, France 2010.05.16-21
Mein Forschungsinteresse gilt im Allgemeinen numerischen Methoden zur Lösung von Partiellen Differentialgleichungen, wie z.B. der Finite-Elemente-Methode (FEM). Dabei liegt ein besonderer Schwerpunkt auf der Entwicklung höherwertiger Methoden, um eine schnelle Konvergenz und somit effiziente Berechnung zu erreichen. In diesem Bereich sind insbesondere die p-Version der FEM und die Spektrale-Elemente-Methode (SEM) zu nennen. Da FE-basierte Ansätze eine geometriekonforme Diskretisierung voraussetzen, was für komplexe Strukturen nur unter enormen Aufwand zu erreichen ist, liegt ein weiterer Fokus meiner Forschung auf fiktiven Gebietsmethoden, wie der Finite-Zellen-Methode (FCM). Diese Methoden ermöglichen eine räumliche Diskretisierung unabhängig von der wirklichen Geometrie der Struktur, was einen voll automatisierten Ablauf der Berechnung ermöglicht. Da die Untersuchung und Entwicklung dieser numerischen Methoden nicht nur dem Selbstzweck dienen, werden die entwickelten Verfahren im Bereich der Strukturdynamik angewendet. Hier sind insbesondere Wellenausbreitungsvorgänge und die kontinuierliche Strukturüberwachung (SHM) von Interesse.