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用于三维弹性动力学的混合Trefftz位移单元。 (英语) 兹比尔1508.74062

小结:本文推导了三维弹性介质中瞬态问题的杂交-Trefftz位移有限元公式。数学模型是从经典弹性理论推导出来的。使用小波基展开法对控制域和边界方程进行时间离散,得到一系列仅依赖于空间的谱问题。位移是单元域中的主要近似值(位移模型),牵引力在基本边界上近似值(混合公式)。位移试函数被约束为精确满足区域方程(Trefftz约束),由一组压缩波和两组剪切波组成。该问题简化为求解一个代数系统,其未知量为位移基的权重。应变和应力由位移近似值通过相容性和弹性方程导出。该公式在FreeHyTE(一个开源且用户友好的Trefftz平台)中作为一个新模块实现。用本文推导的函数实现了新的三维FreeHyTE模块,并进行了数值试验,结果令人满意。

MSC公司:

74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
74磅05 经典线弹性
74H15型 固体力学动力学问题解的数值逼近
74J40型 固体力学中的冲击和相关不连续性
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 摩尔多瓦,ID;Freitas,JAT,《有限孔隙弹性问题的Hybrid-Trefftz位移和应力单元》,Comp-Geo,42,129-44(2012)·doi:10.1016/j.compgeo.2011.12.003
[2] Moldovan,ID,使用混合Trefftz位移元求解双曲边值问题的一种新的特殊解策略,国际J数值方法工程,102,6,1293-315(2015)·Zbl 1352.74410号 ·doi:10.1002/nme.4836
[3] 特雷夫茨E(1926)Ein Gegenstück zum ritzschen verfahren。摘自:第二届国际应用力学大会论文集。第131-7页
[4] Tong,P。;钢琴,PH;Lasry,SL,平面弹性裂纹问题的混合单元法,Int J Numer Methods Eng,7297-308(1973)·Zbl 0264.73113号 ·数字对象标识代码:10.1002/nme.1620070307
[5] Jirusek,J.,局部满足所有场方程的大型有限元开发基础,计算方法应用M,14,65-92(1978)·Zbl 0384.73052号 ·doi:10.1016/0045-7825(78)90013-0
[6] Herrera,I.,《边界方法》。《代数理论》(1984),波士顿,伦敦,墨尔本:皮特曼高级出版计划,波士顿,英国伦敦,墨尔本·Zbl 0549.35004号
[7] Piltner,R.,《带孔和内部裂纹的特殊有限元》,《国际数值方法工程杂志》,211471-85(1985)·Zbl 0572.73109号 ·doi:10.1002/nme.1620210809
[8] Qin,QH,用混合Trefftz有限元方法对薄板进行后屈曲分析,Comput method Appl M,128123-36(1995)·Zbl 0860.73071号 ·doi:10.1016/0045-7825(95)00873-5
[9] 佐藤,D。;长谷川,K。;北美津弥。;Tsushima,Y.,《分析光纤本征模的混合Trefftz有限元法》,《光波技术杂志》,37,1029-36(2019)·doi:10.1109/JLT.2018.2885311
[10] Hartmann,J。;Heubrandtner,T。;Kunter,K。;皮潘,R。;费尔纳,B。;Martinez,JD,用于模式III裂纹尖端加载的专用Trefftz-element,《工程分形力学》,192,210-24(2018)·doi:10.1016/j.engfracmech.2018.01.030
[11] 霍拉克,M。;巴特扎克,B。;Novák,J.,Trefftz方法在二维弹性静力学中的等几何扩展,Int J Numer Methods Eng,114,11213-27(2018)·doi:10.1002/nme.5783
[12] Moldovan ID(2008)《饱和多孔介质弹性动力学分析的Hybrid-Trefftz有限元》。博士论文。葡萄牙:里斯本Tecnica大学
[13] JAT弗雷塔斯;摩尔多瓦,ID;Cismašiu,C.,有界和无界多孔弹性介质的Hybrid-Trefftz位移元,Comp-Mech,48,659-73(2011)·Zbl 1334.74034号 ·doi:10.1002/nme3015
[14] 摩尔多瓦,ID;北卡罗来纳州气候佩拉。;ED本迪;西斯马修,I。;Gomes Correia,A.,固体和多孔弹性动力学的混合-Trefftz有限元平台,工程分析约束元素,124,155-73(2021)·Zbl 1464.74190号 ·doi:10.1016/j.enganabound.2020.12.014
[15] Freitas JAT,Bussamra FLS(2000),三维混合应力元。国际数学杂志47:927-50。https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0207(20000220)47:5<927::AID-NME805>3.0.CO;2磅·Zbl 0960.74069号
[16] Martins,PHC;Bussamra,佛罗里达州;Neto,EL,板壳的三维杂交-Refftz应力有限元,国际数值方法工程杂志,113,11,1676-96(2017)·Zbl 07868546号 ·doi:10.1002/nme.5715
[17] Edwards G、Pearce CJ、Kaczmarczyk L(2012)《使用Hybrid-Trefftz有限元的三维内聚裂纹扩展》。摘自:第十一届国际计算结构技术会议论文集;第150页。doi:10.4203/ccp.99150
[18] Bussamra,佛罗里达州;Pimenta,项目经理;Freitas,JAT,三维弹塑性的Hybrid-Trefftz应力单元,机械工程科学委员会,8235-46(2001)·Zbl 0990.74060号
[19] 气候,N。;摩尔多瓦,ID;Freitas,JA,饱和介质中孔隙弹性动力学问题的三维混合Trefftz位移元,国际数值方法工程,123,12,2919-2958(2022)·Zbl 07767891号 ·doi:10.1002/nme.6965
[20] 摩尔多瓦ID,Cismašiu I(2018)FreeHyTE:a hybrid-Trefftz有限元平台。高级工程软件121:98-119。doi:10.1016/j.advengsoft.2018.03.014
[21] Lysmer,J。;Kuhlemeyer,RL,无限介质的有限动力学模型,J Eng Mech Division,Proc ASCE,95,859-77(1969)·doi:10.1061/JMCEA3.0001144
[22] Freitas,JAT,时间相关问题的混合有限元解,Comput Method Appl M Eng,973657-78(2008)·兹比尔1194.74495 ·doi:10.1016/j.cma.2008.02.014
[23] Achenbach,JD,《弹性固体中的波传播》(1973),荷兰阿姆斯特丹:爱思唯尔科学出版公司,荷兰阿姆斯特丹·Zbl 0268.73005号
[24] JAT弗雷塔斯;Cismasiu,C.,《有界和无界介质谱分析用Hybrid-Trefftz位移元》,国际Sol Struct杂志,40,3,671-699(2003)·Zbl 1087.74642号 ·doi:10.1016/S0020-7683(02)00615-7
[25] 阿布拉莫维茨,M。;IA Stegun,《数学函数手册》(1965),美国纽约:多佛出版公司,美国纽约·Zbl 0171.38503号
[26] 塞希里,I。;Zerroug,A.,《二元勒让德近似》,《国际应用数学研究杂志》,6,4,125-129(2017)·doi:10.14419/ijamr.v6i4.8198
[27] Geuzaine,C。;Remacle,JF,Gmsh:一种内置预处理和后处理设施的三维有限元网格生成器,国际数学工程杂志,79,11,1309-31(2009)·Zbl 1176.74181号 ·doi:10.1002/nme.2579
[28] Daubechies,I.,紧支撑小波的正交基,Comm Pure Appl Math,41,909-96(1988)·Zbl 0644.42026号 ·doi:10.1002/cpa.3160410705
[29] FreeHyTE(2016)发布页,https://www.sites.google.com/site/ionutdmoldovan/freehyte。2021年10月5日访问
[30] 摩尔多瓦,ID;Gomes Correia,A。;Pereira,C.,《基于Bender的G0测量:耦合数值实验方法》,Comp Geotech,73,24-36(2016)·doi:10.1016/j.compgeo.2015.11.011
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