A Selection of Benchmark Problems in Solid Mechanics and Applied Mathematics
Archives of Computational Methods in Engineering, vol. 28, pp. 713–751
Abstract
Abstract In this contribution we provide benchmark problems in the field of computational solid mechanics. In detail, we address classical fields as elasticity, incompressibility, material interfaces, thin structures and plasticity at finite deformations. For this we describe explicit setups of the benchmarks and introduce the numerical schemes. For the computations the various participating groups use different (mixed) Galerkin finite element and isogeometric analysis formulations. Some programming codes are available open-source. The output is measured in terms of carefully designed quantities of interest that allow for a comparison of other models, discretizations, and implementations. Furthermore, computational robustness is shown in terms of mesh refinement studies. This paper presents benchmarks, which were developed within the Priority Programme of the German Research Foundation ‘SPP 1748 Reliable Simulation Techniques in Solid Mechanics—Development of Non-Standard Discretisation Methods, Mechanical and Mathematical Analysis’.
Authors 25
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Jörg Schröder corresponding
Affiliation as printed
Abteilung Bauwissenschaften, Institut für Mechanik, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Universität Duisburg-Essen, Essen, Germany
Abteilung Bauwissenschaften, Institut für Mechanik, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Universität Duisburg-Essen, Universitätsstr. 15, 45141, Essen, Germany
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Thomas Wick corresponding
Affiliation as printed
Institut für Angewandte Mathematik, Leibniz Universität Hannover, Hanover, Germany
Institut für Angewandte Mathematik, Leibniz Universität Hannover, Welfengarten 1, 30167, Hanover, Germany
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Affiliation as printed
Institut für Angewandte Mechanik, Fakultät für Bauingenieurwesen, RWTH Aachen University, Aachen, Germany
Institut für Angewandte Mechanik, Fakultät für Bauingenieurwesen, RWTH Aachen University, Mies-van-der-Rohe-Str. 1, 52074, Aachen, Germany
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Peter Wriggers corresponding
Affiliation as printed
Institut für Kontinuumsmechanik, Fakultät für Maschinenbau, Leibniz Universität Hannover, Hanover, Germany
Institut für Kontinuumsmechanik, Fakultät für Maschinenbau, Leibniz Universität Hannover, Appelstr. 11, 30169, Hanover, Germany
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Ralf Müller corresponding
Affiliation as printed
Lehrstuhl für Technische Mechanik, Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik, Technische Universität Kaiserslautern, Kaiserslautern, Germany
Lehrstuhl für Technische Mechanik, Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik, Technische Universität Kaiserslautern, Gottlieb-Daimler-Str., 67663, Kaiserslautern, Germany
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Stefan Kollmannsberger corresponding
Technical University of Munich
Affiliation as printed
Lehrstuhl für Computergestützte Modellierung und Simulation, Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt, Technische Universität München, Munich, Germany
Lehrstuhl für Computergestützte Modellierung und Simulation, Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt, Technische Universität München, Arcisstr. 21, 80333, Munich, Germany
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Markus Kästner corresponding
Technische Universität Dresden
Affiliation as printed
Institut für Festkörpermechanik, Fakultät Maschinenwesen, Technische Universität Dresden, Dresden, Germany
Institut für Festkörpermechanik, Fakultät Maschinenwesen, Technische Universität Dresden, George-Bähr-Str. 3c, 01069, Dresden, Germany
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Alexander Schwarz corresponding
Affiliation as printed
Abteilung Bauwissenschaften, Institut für Mechanik, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Universität Duisburg-Essen, Essen, Germany
Abteilung Bauwissenschaften, Institut für Mechanik, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Universität Duisburg-Essen, Universitätsstr. 15, 45141, Essen, Germany
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Maximilian Igelbüscher corresponding
Affiliation as printed
Abteilung Bauwissenschaften, Institut für Mechanik, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Universität Duisburg-Essen, Essen, Germany
Abteilung Bauwissenschaften, Institut für Mechanik, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Universität Duisburg-Essen, Universitätsstr. 15, 45141, Essen, Germany
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Nils Viebahn corresponding
Affiliation as printed
Abteilung Bauwissenschaften, Institut für Mechanik, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Universität Duisburg-Essen, Essen, Germany
Abteilung Bauwissenschaften, Institut für Mechanik, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Universität Duisburg-Essen, Universitätsstr. 15, 45141, Essen, Germany
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Hamid Reza Bayat corresponding Aachen Institut für Angewandte Mechanik Fakultät für Bauingenieurwesen
Affiliation as printed
Institut für Angewandte Mechanik, Fakultät für Bauingenieurwesen, RWTH Aachen University, Aachen, Germany
Institut für Angewandte Mechanik, Fakultät für Bauingenieurwesen, RWTH Aachen University, Mies-van-der-Rohe-Str. 1, 52074, Aachen, Germany
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Stephan Wulfinghoff corresponding
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Affiliation as printed
Institut für Materialwissenschaft, Technische Fakultät, Kiel University, Kiel, Germany
Institut für Materialwissenschaft, Technische Fakultät, Kiel University, Kaiser Str., 24143, Kiel, Germany
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Katrin Mang corresponding
Affiliation as printed
Institut für Angewandte Mathematik, Leibniz Universität Hannover, Hanover, Germany
Institut für Angewandte Mathematik, Leibniz Universität Hannover, Welfengarten 1, 30167, Hanover, Germany
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E. Rank corresponding
Technical University of Munich
Affiliation as printed
Lehrstuhl für Computergestützte Modellierung und Simulation, Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt, Technische Universität München, Munich, Germany
Lehrstuhl für Computergestützte Modellierung und Simulation, Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt, Technische Universität München, Arcisstr. 21, 80333, Munich, Germany
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Tino Bog corresponding
Technical University of Munich
Affiliation as printed
Lehrstuhl für Computergestützte Modellierung und Simulation, Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt, Technische Universität München, Munich, Germany
Lehrstuhl für Computergestützte Modellierung und Simulation, Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt, Technische Universität München, Arcisstr. 21, 80333, Munich, Germany
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Davide D’Angella corresponding
Technical University of Munich
Affiliation as printed
Lehrstuhl für Computergestützte Modellierung und Simulation, Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt, Technische Universität München, Munich, Germany
Lehrstuhl für Computergestützte Modellierung und Simulation, Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt, Technische Universität München, Arcisstr. 21, 80333, Munich, Germany
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M. Elhaddad corresponding
Technical University of Munich
Affiliation as printed
Lehrstuhl für Computergestützte Modellierung und Simulation, Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt, Technische Universität München, Munich, Germany
Lehrstuhl für Computergestützte Modellierung und Simulation, Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt, Technische Universität München, Arcisstr. 21, 80333, Munich, Germany
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Paul Hennig corresponding
Technische Universität Dresden
Affiliation as printed
Institut für Festkörpermechanik, Fakultät Maschinenwesen, Technische Universität Dresden, Dresden, Germany
Institut für Festkörpermechanik, Fakultät Maschinenwesen, Technische Universität Dresden, George-Bähr-Str. 3c, 01069, Dresden, Germany
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Alexander Düster corresponding
Hamburg University of Technology
Affiliation as printed
Numerische Strukturanalyse mit Anwendungen in der Schiffstechnik (M-10), Institut für Konstruktion und Festigkeit von Schiffen, Technische Universität Hamburg, Hamburg, Germany
Numerische Strukturanalyse mit Anwendungen in der Schiffstechnik (M-10), Institut für Konstruktion und Festigkeit von Schiffen, Technische Universität Hamburg, Am Schwarzenberg-Campus 4 (C), 21073, Hamburg, Germany
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Wadhah Garhuom corresponding
Hamburg University of Technology
Affiliation as printed
Numerische Strukturanalyse mit Anwendungen in der Schiffstechnik (M-10), Institut für Konstruktion und Festigkeit von Schiffen, Technische Universität Hamburg, Hamburg, Germany
Numerische Strukturanalyse mit Anwendungen in der Schiffstechnik (M-10), Institut für Konstruktion und Festigkeit von Schiffen, Technische Universität Hamburg, Am Schwarzenberg-Campus 4 (C), 21073, Hamburg, Germany
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Simeon Hubrich corresponding
Hamburg University of Technology
Affiliation as printed
Numerische Strukturanalyse mit Anwendungen in der Schiffstechnik (M-10), Institut für Konstruktion und Festigkeit von Schiffen, Technische Universität Hamburg, Hamburg, Germany
Numerische Strukturanalyse mit Anwendungen in der Schiffstechnik (M-10), Institut für Konstruktion und Festigkeit von Schiffen, Technische Universität Hamburg, Am Schwarzenberg-Campus 4 (C), 21073, Hamburg, Germany
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Mirjam Walloth corresponding
Technische Universität Darmstadt
Affiliation as printed
Fachbereich Mathematik, Technische Universität Darmstadt, Darmstadt, Germany
Fachbereich Mathematik, Technische Universität Darmstadt, Dolivo-Str. 15, 64293, Darmstadt, Germany
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Winnifried Wollner corresponding
Technische Universität Darmstadt
Affiliation as printed
Fachbereich Mathematik, Technische Universität Darmstadt, Darmstadt, Germany
Fachbereich Mathematik, Technische Universität Darmstadt, Dolivo-Str. 15, 64293, Darmstadt, Germany
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Charlotte Kuhn corresponding
Affiliation as printed
Fakultät 7: Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik, Universität Stuttgart, Stuttgart, Germany
Fakultät 7: Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 9, 70569, Stuttgart, Germany
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Timo Heister corresponding
Affiliation as printed
Mathematical and Statistical Sciences, O-110 Martin Hall, Clemson University, Clemson, USA
Mathematical and Statistical Sciences, O-110 Martin Hall, Clemson University, Clemson, SC, 29634-0975, USA
Cited by 81 stored of 81
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