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Jithender J. Timothy

• The effective material properties of microcracked porous materials such as cementitious materials, rocks and ceramics strongly depend on the complexity of the microstructure. In this dissertation, analytical and semi-analytical micromechanics models have been developed and with a combination of direct numerical simulations, the effective elastic properties, the effective diffusivity and the effective permeability of intact and microcracked porous materials is investigated. The analytical models can be easily incorporated into existing multiphysics simulation platforms with applications in the prognosis of the durability of concrete structures, characterization of geothermal reservoirs for hydraulic fracturing and energy extraction and design and development of novel porous composites.
• Die effektiven Materialeigenschaften von mikrogerissenen porösen Materialien wie zementgebundene Materialien, Gestein und Keramik hängen stark von der Komplexität der Mikrostruktur ab. In dieser Dissertation, analytischen und semi-analytischen Mikromechanik Modelle sind entwickelt und in Zusammenhang mit Direkt Numerischer Simulationen, die effektiven Elastizitätseigenschaften, die effektive Diffusivität und die effektive Permeabilität von intakten und mikrogerissenen porösen Materialien wird untersucht. Die analytischen Modelle können leicht in bestehende Multiphysik-Simulationsplattformen integriert werden mit Anwendung in der Prognose der Dauerhaftigkeit von Betonstrukturen, Charakterisierung von geothermischen Reservoirs für das "\(\textit {Hydraulic Fracturing}\)" und die Energiegewinnung sowie das Design und Entwicklung von neuartiges porösen Verbundwerkstoffen.