Neighborhood Watch in Mechanics: Nonlocal Models and Convolution
Julkaisuvuosi
2025
Tekijät
Nagel, Thomas; Gerasimov, Tymofiy; Remes, Jere; Kern, Dominik
Abstrakti:
This paper is intended to serve as a low-hurdle introduction to nonlocality for graduate students and researchers with an engineering mechanics or physics background who did not have a formal introduction to the underlying mathematical basis. We depart from simple examples motivated by structural mechanics to form a physical intuition and demonstrate nonlocality using concepts familiar to most engineers. We then show how concepts of nonlocality are at the core of one of the most active current research fields in applied mechanics, namely, in phase-field modeling of fracture. From a mathematical perspective, these developments rest on the concept of convolution in both its discrete and its continuous forms. The previous mechanical examples may thus serve as an intuitive explanation of what convolution implies from a physical perspective. In the supplementary material we highlight a broader range of applications of the concepts of nonlocality and convolution in other branches of science and engineering by generalizing from the examples explained in detail in the main body of the article.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Geologian tutkimuskeskus
Remes Jere
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli:
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti/Sarja
Volyymi
67
Numero
1
Sivut
176-193
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
3
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Kustantajan version lisenssi
CC BY NC ND
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Matematiikka; Fysiikka; Muu tekniikka
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Yhdysvallat (USA)
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1137/22m1541721
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä