Finite element modelling of wave propagation in solid heterogenous media is proposed. The objective of the project lies in the improvement of current finite element models of transient dynamics problems in continuum mechanics, including geometrical non-linearities (large strains and rotations) and non-linear material response based on objective stress derivatives in rate formulations. In particular, the research of phononic structures is proposed as the extension of the present theory to the case of wave propagation in 3-D heterogeneous media and the development of computational tools for optimization of the microstructure for the particular figure of merit. The same approaches and methods can be used in homogenization based modelling of stress waves in media characterized by periodic microstructures containing fluid and solid phases with strong heterogeneities. (en)
Projekt je zaměřen na modelování šíření vln v heterogenních prostředích metodou konečných prvků. Cílem je zpřesnění existujících MKP modelů pro řešení dynamických přechodových dějů v mechanice kontinua s uvažováním geometrických (velké přetvoření a rotace) a materiálových nelinearit založených na objektivních derivací tenzoru napětí v rychlostních formulací. Zvláštní pozornost je věnována rozšíření stávajícího výzkumu fononických struktur pro případ šíření vln v trojrozměrném heterogenním prostředí a vývoj výpočtových nástrojů pro optimalizaci mikrostruktury pro konkrétní účely. Stejné postupy lze použít i v případě v homogenizace vycházející z modelování napěťových vln v médiích, které se vyznačují periodickou mikrostrukturou obsahující vysoce heterogenní tekuté a pevné složky.