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Overview of publications of the Institute for Structural Mechanics

Recent Publications

  1. Bieber, S. (2024). Locking and hourglassing in nonlinear finite element technology. Doktorarbeit, Bericht Nr. 76. Institut für Baustatik und Baudynamik der Universität Stuttgart. https://doi.org/10.18419/opus-14214
  2. Bischoff, M., & Bletzinger, K.-U. (2024). Die Zukunft der Statik. In B. Oesterle, A. Bögle, W. Weber, & L. Striefler (Eds.), Berichte der Fachtagung Baustatik – Baupraxis 15, 04. und 05. März 2024, Hamburg (pp. 11--17). https://doi.org/10.15480/882.9247
  3. Briem, S. (2024). Entwicklung einer Methode zur optimierten Platzierung von Stützen. Masterarbeit. Betreuer: David Forster, Cristóbal Tapia Camú. Institut für Baustatik und Baudynamik, Universität Stuttgart.
  4. Forster, D., Baker, W. F., & Bischoff, M. (2024). Structural Analysis Using the Redundancy Matrix and Graph Theory. In P. Block, G. Boller, C. DeWolf, J. Pauli, & W. Kaufmann (Eds.), Proceedings of the IASS 2024 Symposium Redefining the Art of Structural Design.
  5. Forster, D., Paul, S., Bischoff, M., & Sychterz, A. C. (2024). Structural Assessment of Architected Material Using the Redundancy Matrix and Experimental Testing. ASME Journal of Applied Mechanics, 91. https://doi.org/10.1115/1.4065840
  6. Forster, D., von Scheven, M., & Bischoff, M. (2024). Alternative Beurteilung von Tragwerken mit Hilfe der Redundanzmatrix. In B. Oesterle, A. Bögle, W. Weber, & L. Striefler (Eds.), Berichte der Fachtagung Baustatik – Baupraxis 15, 04. und 05. März 2024, Hamburg (pp. 67--74). https://doi.org/10.15480/882.9247
  7. Gade, J. (2024). Distributed redundancy in elastostatics for the design of adaptive structures. Doktorarbeit, Bericht Nr. 78. Institut für Baustatik und Baudynamik der Universität Stuttgart. https://doi.org/10.18419/opus-15141
  8. Gade, J., Geiger, F., Kemmler, R., & Bischoff, M. (2024). A form-finding method for adaptive truss structures subject to multiple static load cases. International Journal of Space Structures. https://doi.org/10.1177/09560599231212707
  9. Kannenberg, F., Zechmeister, C., Gil Pérez, M., Guo, Y., Yang, X., Forster, D., Hügle, S., Mindermann, P., Abdelaal, M., Balangé, L., Schwieger, V., Weiskopf, D., Gresser, G. T., Middendorf, P., Bischoff, M., Knippers, J., & Menges, A. (2024). Toward reciprocal feedback between computational design, engineering, and fabrication to co-design coreless filament-wound structures. Journal of Computational Design and Engineering, 11(3), 374--394. https://doi.org/10.1093/jcde/qwae048
  10. Krauß, L.-M., Maierhofer, M., Prokosch, T., Trautwein, A., von Scheven, M., Menges, A., & Bischoff, M. (2024). Baustatische Methoden für Entwurf, Auslegung und Betrieb adaptiver Tragwerke. In B. Oesterle, A. Bögle, W. Weber, & L. Striefler (Eds.), Berichte der Fachtagung Baustatik – Baupraxis 15, 04. und 05. März 2024, Hamburg (pp. 101--108). https://doi.org/10.15480/882.9247
  11. Krauß, L.-M., Thierer, R., Bischoff, M., & Oesterle, B. (2024). Intrinsically selective mass scaling with hierarchic plate formulations. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 432. https://doi.org/10.1016/j.cma.2024.117430
  12. Müller, A. (2024). Differential geometry and the geometrically non-linear Reissner-Mindlin shell model. Doktorarbeit, Bericht Nr. 77. Institut für Baustatik und Baudynamik der Universität Stuttgart. https://doi.org/10.18419/opus-14215
  13. Oesterle, B., Thierer, R., Krauß, L.-M., & Bischoff, M. (2024). Hierarchische Formulierungen für statische und dynamische Analysen von Flächentragwerken. In B. Oesterle, A. Bögle, W. Weber, & L. Striefler (Eds.), Berichte der Fachtagung Baustatik – Baupraxis 15, 04. und 05. März 2024, Hamburg (pp. 357--364). https://doi.org/10.15480/882.9247
  14. Reksowardojo, A. P., Senatore, G., Bischoff, M., & Blandini, L. (2024). Design and control of high-speed railway bridges equipped with an under-deck adaptive tensioning system. Journal of Sound and Vibration, 579. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2024.118362
  15. Stiefelmaier, J., Böhm, M., Prokosch, T., Bischoff, M., Sawodny, O., & Tarín, C. (2024). Active Diagnosis of Structural Faults in Adaptive Buildings. 2024 IEEE Conference on Control Technology and Applications (CCTA), August 21-23, 2024. https://doi.org/10.1109/CCTA60707.2024.10666643
  16. Strauß, A., Kneifl, J., Tkachuk, A., Fehr, J., & Bischoff, M. (2024). Accelerated Non-linear Stability Analysis Based on Predictions From Data-Based Surrogate Models. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 126(1), Article 1. https://doi.org/10.1002/nme.7649
  17. Thierer, R. (2024). Hierarchische Schalenformulierungen für nichtlineare statische und dynamische Analysen. Doktorarbeit, Bericht Nr. 79. Institut für Baustatik und Baudynamik der Universität Stuttgart. https://doi.org/10.18419/opus-15178
  18. Thierer, R., Oesterle, B., Ramm, E., & Bischoff, M. (2024). Transverse shear parametrization in hierarchic large rotation shell formulations. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 125(9), Article 9. https://doi.org/10.1002/nme.7443
  19. Vinod Kumar Mitruka, T. K. M., & Bischoff, M. (2024). The mixed displacement method to avoid shear locking in problems in elasticity. Proceedings in Applied Mathematics & Mechanics, 24(4), Article 4. https://doi.org/10.1002/pamm.202400129
  20. Bieber, S., Auricchio, F., Reali, A., & Bischoff, M. (2023). Artificial instabilities of finite elements for nonlinear elasticity: Analysis and remedies. International Journal for Numerical Methods in Engineering. https://doi.org/10.1002/nme.7224
  21. Forster, D., Kannenberg, F., von Scheven, M., Menges, A., & Bischoff, M. (2023). Design and Optimization of Beam and Truss Structures Using Alternative Performance Indicators Based on the Redundancy Matrix. In K. Dörfler, J. Knippers, A. Menges, S. Parascho, H. Pottmann, & T. Wortmann (Eds.), Advances in Architectural Geometry 2023 (pp. 455--466). De Gruyter. https://doi.org/10.1515/9783111162683-034
  22. Gil Pérez, M., Mindermann, P., Zechmeister, C., Forster, D., Guo, Y., Hügle, S., Kannenberg, F., Balangé, L., Schwieger, V., Middendorf, P., Bischoff, M., Menges, A., Gresser, G. T., & Knippers, J. (2023). Data processing, analysis, and evaluation methods for co-design of coreless filament-wound building systems. Journal of Computational Design and Engineering, 10(4), 1460–1478. https://doi.org/10.1093/jcde/qwad064
  23. Jakob, H. (2023). Isogeometric Analysis of trimmed NURBS. Masterarbeit. Betreuer: Alexander Müller und David Forster. Institut für Baustatik und Baudynamik, Universität Stuttgart.
  24. Krauß, L.-M., von Scheven, M., & Bischoff, M. (2023). Combining the redundancy concept and vibration control for actuator placement in adaptive structures. X ECCOMAS Thematic Conference on Smart Structures and Materials, SMART 2023, Patras, Greece. https://doi.org/10.7712/150123.9826.444394
  25. Müller, A., Bischoff, M., & Keip, M.-A. (2023). Thin cylindrical magnetic nanodots revisited: Variational formulation, accurate solution and phase diagram. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 586(171095), Article 171095. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2023.171095
  26. Prokosch, T., Stiefelmaier, J., Tarìn, C., & Bischoff, M. (2023). Detection and identification of structural failure using the redundancy matrix. X ECCOMAS Thematic Conference on Smart Structures and Materials, SMART 2023, Patras, Greece. https://doi.org/10.7712/150123.9827.444431
  27. Reksowardojo, A. P., Senatore, G., Bischoff, M., & Blandini, L. (2023). Design and Control Benchmark of Rib-Stiffened Concrete Slabs Equipped with an Adaptive Tensioning System. Journal of Structural Engineering, 150(1), Article 1. https://doi.org/10.1061/JSENDH.STENG-12320
  28. Schilling, M., Willmann, T., Wessel, A., Butz, A., & Bischoff, M. (2023). Higher-Order 3D-Shell Elements and Anisotropic 3D Yield Functions for Improved Sheet Metal Forming Simulations: Part I. 14th European LS-DYNA Conference 2023, Baden-Baden, Germany.
  29. Tkachuk, A., Krake, T., Gade, J., & von Scheven, M. (2023). Efficient Computation of Redundancy Matrices for Moderately Redundant Truss and Frame Structures. Journal of Theoretical, Computational and Applied Mechanics, 11506, Article 11506. https://doi.org/10.46298/jtcam.11056
  30. Trautwein, A., Prokosch, T., & Bischoff, M. (2023). A case study on tailoring stiffness for the design of adaptive rib-stiffened slabs. X ECCOMAS Thematic Conference on Smart Structures and Materials, SMART 2023, Patras, Greece. https://doi.org/10.7712/150123.9821.444802
  31. Trautwein, A., Prokosch, T., Senatore, G., Blandini, L., & Bischoff, M. (2023). Analytical and numerical case studies on tailoring stiffness for the design of structures with displacement control. Frontiers in Built Environment, 9. https://doi.org/10.3389/fbuil.2023.1135117
  32. Wessel, A., Butz, A., Schilling, M., Willmann, T., & Bischoff, M. (2023). Verbesserte Blechumformsimulation durch 3D-Werkstoffmodelle und erweiterte Schalenformulierungen - Teil 2. In EFB-Forschungsberichte (Vol. 607). Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V., Hannover. https://www.efb.de/efb-forschungsbericht-nr-607.html
  33. Benz, M. (2022). Automatisierbare direkte Kalibrierung von Materialmodellen auf Basis digitaler Bildkorrelation. Doktorarbeit, Bericht Nr. 75. Institut für Baustatik und Baudynamik der Universität Stuttgart. https://doi.org/10.18419/opus-12809
  34. Bieber, S., Oesterle, B., Bischoff, M., & Ramm, E. (2022). Strategy for Preventing Membrane Locking Through Reparametrization. In F. Aldakheel, B. Hudobivnik, M. Soleimani, H. Wessels, C. Weißenfels, & M. Marino (Eds.), Current Trends and Open Problems in Computational Mechanics. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-87312-7_7
  35. Durak, G. M., Thierer, R., Sachse, R., Bischoff, M., Speck, T., & Poppinga, S. (2022). Smooth or with a Snap! Biomechanics of Trap Reopening in the Venus Flytrap (Dionaea muscipula). Advanced Science, 2201362. https://doi.org/10.1002/advs.202201362
  36. Eger, C. J., Horstmann, M., Poppinga, S., Sachse, R., Thierer, R., Nestle, N., Bruchmann, B., Speck, T., Bischoff, M., & Rühe, J. (2022). The Structural and Mechanical Basis for Passive-Hydraulic Pine Cone Actuation. Advanced Science, 2200458, Article 2200458. https://doi.org/10.1002/advs.202200458
  37. Gade, J., Ramm, E., Kurrer, K.-E., & Bischoff, M. (2022). Marc Biguenets Beitrag zur Berechnung der Seilnetztragwerke für die Olympischen Spiele 1972. Stahlbau, 91(9), 612–621. https://doi.org/10.1002/stab.202200048
  38. Geiger, F. (2022). Strukturmechanische Charakterisierung von Stabtragwerken für den Entwurf adaptiver Tragwerke. Doktorarbeit, Bericht Nr. 74. Institut für Baustatik und Baudynamik der Universität Stuttgart. https://doi.org/10.18419/opus-12299
  39. Gil Pérez, M., Zechmeister, C., Kannenberg, F., Mindermann, P., Balangé, L., Guo, Y., Hügle, S., Gienger, A., Forster, D., Bischoff, M., Tarín, C., Middendorf, P., Schwieger, V., Gresser, G. T., Menges, A., & Knippers, J. (2022). Computational co-design framework for coreless wound fibre–polymer composite structures. Journal of Computational Design and Engineering, 9(2), 310--329. https://doi.org/10.1093/jcde/qwab081
  40. Grünvogel, N. (2022). Selektive Massenskalierung für explizite dynamische Analysen dünnwandiger Strukturen mit Kontinuumselementen. Masterarbeit. Betreuer: Bastian Oesterle. Institut für Baustatik und Baudynamik, Universität Stuttgart.
  41. Krake, T., von Scheven, M., Gade, J., Abdelaal, M., Weiskopf, D., & Bischoff, M. (2022). Efficient Update of Redundancy Matrices for Truss and Frame Structures. Journal of Theoretical, Computational and Applied Mechanics. https://doi.org/10.46298/jtcam.9615
  42. Krauß, L.-M. (2022). Intrinsisch selektive Massenskalierung mit hierarchischen Plattenformulierungen. Masterarbeit. Betreuer: Rebecca Thierer und Bastian Oesterle. Institut für Baustatik und Baudynamik, Universität Stuttgart.
  43. Müller, A., & Bischoff, M. (2022). A Consistent Finite Element Formulation of the Geometrically Non-linear Reissner-Mindlin Shell Model. Archives of Computational Methods in Engineering. https://doi.org/10.1007/s11831-021-09702-7
  44. Oesterle, B., Geiger, F., Forster, D., Fröhlich, M., & Bischoff, M. (2022). A study on the approximation power of NURBS and the significance of exact geometry in isogeometric pre-buckling analyses of shells. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 397(115144), Article 115144. https://doi.org/10.1016/j.cma.2022.115144
  45. Wessel, A., Willmann, T., Butz, A., & Bischoff, M. (2022). Blechumformprozesse genauer simulieren. stahl + eisen, 2022(1–2), 44--47.
  46. Willmann, T., Bieber, S., & Bischoff, M. (2022). Investigation and elimination of nonlinear Poisson stiffening in 3d and solid shell finite elements. International Journal for Numerical Methods in Engineering. https://doi.org/10.1002/nme.7119
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