Neighborhood Watch in Mechanics: Nonlocal Models and Convolution
Publiceringsår
2025
Upphovspersoner
Nagel, Thomas; Gerasimov, Tymofiy; Remes, Jere; Kern, Dominik
Abstrakt
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.
Visa merOrganisationer och upphovspersoner
Geologiska forskningscentralen
Remes Jere
Publikationstyp
Publikationsform
Artikel
Moderpublikationens typ
Tidning
Artikelstyp
En originalartikel
Målgrupp
VetenskapligKollegialt utvärderad
Kollegialt utvärderadUKM:s publikationstyp
A1 Originalartikel i en vetenskaplig tidskriftPublikationskanalens uppgifter
Journal/Serie
Volym
67
Nummer
1
Sidor
176-193
ISSN
Publikationsforum
Publikationsforumsnivå
3
Öppen tillgång
Öppen tillgänglighet i förläggarens tjänst
Ja
Öppen tillgång till publikationskanalen
Delvis öppen publikationskanal
Licens för förläggarens version
CC BY NC ND
Parallellsparad
Ja
Övriga uppgifter
Vetenskapsområden
Matematik; Fysik; Övrig teknik och teknologi
Nyckelord
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Publiceringsland
Förenta staterna (USA)
Förlagets internationalitet
Internationell
Språk
engelska
Internationell sampublikation
Ja
Sampublikation med ett företag
Nej
DOI
10.1137/22m1541721
Publikationen ingår i undervisnings- och kulturministeriets datainsamling
Ja