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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Quasistatic evolution problems for material failure due to fatigue

Descripción del proyecto

Un método matemático riguroso para resolver el problema de la fatiga

Las fracturas imprevisibles de los materiales pueden tener consecuencias devastadoras, especialmente para estructuras grandes sometidas a cargas pesadas, como aviones, barcos, grúas, edificios y puentes. La mecánica de fractura es un campo en sí mismo, sobre todo en el ámbito de la ingeniería. Su objetivo es comprender mejor la formación y la propagación de grietas en diversos materiales bajo diferentes condiciones de carga a fin de predecir, diagnosticar y, en última instancia, evitar fallos. Las descripciones y los modelos matemáticos son básicos para comprender el comportamiento de la fatiga, por eso el proyecto financiado con fondos europeos FatiguEvoPro está aplicando un enfoque matemático al problema. El trabajo del proyecto no solo podría mejorar la predicción de la fatiga, sino también abrir una nueva vía de aplicación en el ámbito de las matemáticas.

Objetivo

This research project deals with evolutionary problems arising in the modelling of material failure caused by fatigue. In Materials Science, fatigue is the process by which a solid exhibits a loss of its elastic properties as a consequence of repeated cycles of loading and unloading, and it is responsible for the majority of unforeseen structural failures. Infamous accidents have shown how the consequences of fatigue can be catastrophic, causing tremendous financial losses, serious injuries, and deaths.

In contrast to the active Engineering research on the topic, fatigue phenomena have been so far scarcely investigated by mathematicians. Since Mathematical Analysis has played a crucial role for the proof of consistency of variational models in Fracture Mechanics, it is clear that this field would benefit from a cogent and cutting-edge mathematical theory of fatigue.

The aim of FatiguEvoPro is to prove the existence of evolutions for mechanical models of material fatigue. The existence of quasistatic evolutions for Rate-Independent Systems featuring fatigue will be investigated within damage, brittle fracture, and cohesive fracture.

The models of FatiguEvoPro describe the current state of the mechanical system in terms of a memory variable which takes into account the whole history of its evolution. The resulting weak control of this variable is the main source of difficulty in the proof of existence of evolutions. The new effective techniques developed to solve this problem have great potential for applications in different contexts.

The achievements of FatiguEvoPro will develop a new branch of the variational modelling of Fracture Mechanics and will strengthen the mutual interest between mathematicians and engineers on a topic of utmost importance. The planned training activities will improve the applicant's skills in networking, teaching, communication, and project management, establishing his position as a leading young researcher in the field.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véase: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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Régimen de financiación

MSCA-IF -

Coordinador

TECHNISCHE UNIVERSITAET MUENCHEN
Aportación neta de la UEn
€ 159 460,80
Dirección
Arcisstrasse 21
80333 Muenchen
Alemania

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Región
Bayern Oberbayern München, Kreisfreie Stadt
Tipo de actividad
Institutos de educación secundaria o superior
Enlaces
Coste total
€ 159 460,80
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