Neue Open-Access-Veröffentlichung in Computational Mechanics
10 November 2025
Wir freuen uns, die Veröffentlichung des Artikels "A Consistent Mixed-Dimensional Coupling Approach for 1D Cosserat Beams and 2D Surfaces in 3D Space " in der Zeitschrift Computational Mechanics bekanntzugeben.
In dieser Arbeit untersuchen wir die gemischt-dimensionale Kopplung von 1D-Balken und 2D-Oberflächen.In der Praxis können die 2D-Oberflächen entweder den Rand eines 3D-Volumens oder die Mittelfläche eines Schalenmodells darstellen.
Besondere Herausforderungen ergeben sich im allgemeinen Fall, wenn der Balken relativ zur Oberfläche in Normalenrichtung versetzt ist. Wir zeigen, dass nur eine konsistente Behandlung der Kopplungsbedingungen – also eine, die den Normalenvektor der Oberfläche explizit in die Kopplungsgleichungen einbezieht – zu einer Formulierung führt, die grundlegende mechanische Prinzipien wie die Erhaltung des Drehimpulses erfüllt. Diese Erkenntnisse sind nicht auf gemischt-dimensionale Probleme beschränkt, sondern können auch direkt auf klassische Oberflächen-zu-Oberflächen-Kopplungsszenarien angewendet werden, wie sie beispielsweise bei Gebietszerlegungsverfahren in der Festkörpermechanik auftreten.
Steinbrecher, I., Hagmeyer, N., Meier, C., & Popp, A. (2025). A consistent mixed-dimensional coupling approach for 1D Cosserat beams and 2D surfaces in 3D space. Computational Mechanics, 76(5), 1233–1260. DOI (Open Access) 
