Numerical simulation offinite micromorphic elasticity usingFETI-DP domain decomposition methodsStefanie Vanisgeboren in GelsenkirchenFakult¨at fur¨ MathematikUniversitat Duisburg-Essen¨Campus Essen19. April 2010Dissertation im Fach Mathematikzum Erwerb des Dr. rer. nat.an der Fakult¨at fur¨der Universit¨at Duisburg-EssenErstgutachter: Prof. Dr. Axel KlawonnFakult¨at fur¨ Mathematik, Universit¨at Duisburg-EssenZweitgutachter: Prof. Dr. Patrizio NeffFakult¨at fur¨ Mathematik, Universit¨atTag der mundlic¨ hen Prufung:¨ 18.03.2010ContentsNotation 51 Introduction 91.1 A micromorphic model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.2 Coupling algorithms - a staggered approach . . . . . . . . . . . . 141.3 FETI domain decomposition methods . . . . . . . . . . . . . . . . 152 Staggered approach 192.1 P-Elasticity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.1.1 Continuity of the bilinear form . . . . . . . . . . . . . . . 212.1.2 Kernel of the bilinear form a (u,v) . . . . . . . . . . . . . 23’2.2 The q-Laplace problem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262.2.1 Continuity of the quadratic form a (Q,R) . . . . . . . . . 27P2.3 Numerical results for the staggered scheme . . . . . . . . . . . . . 302.3.1 Computations with P and ϕ given . . . . . . . . . . . . . 312.3.2 Torsion with linear volumetric term . . . . . . . . . . . . . 342.3.3 T with nonlinear v term . . . . . . . . . . .