×

针对大变形问题,提出了一种无锁定的选择光滑有限元方法,该方法使用四面体和三角形单元以及自适应网格重划分。 (英语) Zbl 1352.74420号

摘要:针对大变形问题,提出了一种具有自适应网格重划分的新型有限元格式。该方法利用了选择性平滑有限元方法(S-FEM)的优点,该方法是最近发展起来的一种具有应变平滑技术的无锁定有限元公式。我们基本上采用了选择性的基于面的平滑/基于节点的平滑有限元法(FS/NS-FEM-T4)和基于边的平滑/基于点的平滑有限单元法(ES/NS-FEM-T3),但对其进行了部分修改,使我们的方法能够处理除弹性模型以外的任何类型的材料本构模型。我们还提出了一种自适应网格重划分方法,专门用于我们的S-FEM公式,该公式具有整体形式的材料本构模型。由于选择性S-FEM的修改和自适应网格重分的专门化,即使使用四面体和三角形网格,我们的方法对于严重的大变形问题也是无锁定的。本文给出了静态隐式分析的公式细节和该方法的几个分析示例,以证明其有效性。

MSC公司:

74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65牛顿50 涉及偏微分方程的边值问题的网格生成、细化和自适应方法

软件:

HYPLAS公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] MSC软件公司,MARC 2010理论和用户信息(2010)
[2] Scientific Forming Technologies Corporation,Deform 3d 6.0用户手册(2005)
[3] SIMULIA Inc,ABAQUS 6.8文件(2008)
[4] Cheng,金属成形过程有限元模拟的网格重划分技术,《国际工程数值方法杂志》23,第219页–(1986)·Zbl 0579.73041号
[5] Zienkiewicz,成形过程的自适应有限元计算——在多孔和非多孔材料中的应用,《国际工程数值方法杂志》30 pp 1527–(1990)·Zbl 0716.73084号 ·doi:10.1002/nme.1620300812
[6] Erhart,大变形稳健自适应重网格策略,瞬态冲击模拟,《国际工程数值方法杂志》65(13)pp 2139–(2006)·Zbl 1113.74067号 ·doi:10.1002/nme.1531
[7] Cheng,金属成形过程有限元模拟的网格重划分技术,《国际工程数值方法杂志》23(2),第219页–(1986)·Zbl 0579.73041号 ·doi:10.1002/nme.1620230206
[8] Son,用线性四面体单元进行三维金属成形模拟的局部再网格技术,国际工程数值方法杂志67(5)第672–(2006)页·Zbl 1113.74077号 ·数字对象标识代码:10.1002/nme.1643
[9] Wan,自动自适应3D成形模拟过程,《计算机工程》21(1),第47页–(2005)·Zbl 05027538号 ·doi:10.1007/s00366-005-0001-y
[10] Suleyman JW Wan J Kocak S Shephard MS自动自适应成形模拟会议记录,2003年第12届国际网格圆桌会议323 334
[11] Lee,自适应四面体单元生成和细化,以提高大块金属成形模拟的质量,分析和设计中的有限元43(10),第788页–(2007)·doi:10.1016/j.finel.2007.05.006
[12] 朱,全自动重网格在复杂金属成形分析中的应用,计算机与结构62(3)pp 417–(1997)·Zbl 0900.73850号 ·doi:10.1016/S0045-7949(96)00231-3
[13] Baehmann,利用自适应重网格和演化几何的自动金属成形建模,《计算机与结构》30(12),第319页–(1988)·Zbl 0668.73039号 ·doi:10.1016/0045-7949(88)90237-4
[14] 2011年成形过程的Quak W On无网格和基于节点的数值方法http://doc.utwente.nl/78146/
[15] Souza Neto,塑性计算方法:理论与应用(2008)·doi:10.1002/9780470694626
[16] 基于Neto、F-bar的线性三角形和四面体,用于几乎不可压缩固体的有限应变分析。第一部分:制定和基准,《国际工程数值方法杂志》62(3)pp 353–(2005)·Zbl 1179.74159号 ·数字对象标识代码:10.1002/nme.1187
[17] Liu,光滑有限元方法(2010)·doi:10.1201/EBK1439820278
[18] Nguyen-Thoi,使用四节点四面体单元解决三维线性和几何非线性固体力学问题的基于面的平滑有限元法(FS-FEM),《国际工程数值方法杂志》78(3),第324页–(2009)·Zbl 1183.74299号 ·doi:10.1002/nme.2491
[19] Nguyen-Thoi,使用四面体网格对三维实体进行粘塑性分析的基于面的平滑有限元法(FS-FEM),《应用力学与工程中的计算机方法》198(4144)pp 3479–(2009)·Zbl 1230.74193号 ·doi:10.1016/j.cma.2009.07.001
[20] Liu,固体静态、自由和受迫振动分析的基于边缘的平滑有限元法(ES-FEM),《声音与振动杂志》320(45),第1100–(2009)页·doi:10.1016/j.jsv.2008.08.027
[21] Nguyen-Thoi,固体力学中基于n边多边形边的光滑有限元方法(nES-FEM),国际生物医学工程数值方法杂志27(9),第1446页–(2011)·Zbl 1248.74043号
[22] Nguyen-Thoi,使用三角形网格对二维实体进行粘弹塑性分析的基于边缘的平滑有限元方法,计算力学45(1),第23页–(2009)·Zbl 1398.74382号 ·doi:10.1007/s00466-009-0415-2
[23] Liu,平滑FEM(S-FEM)模型的理论研究:特性、精度和收敛速度,《国际工程数值方法杂志》84(10)pp 1222–(2010)·兹比尔1202.74180 ·doi:10.1002/nme.2941
[24] 崔,使用基于边缘的平滑有限元法进行金属成形分析,《分析与设计中的有限元》63,第33页–(2013)·Zbl 1282.74086号 ·doi:10.1016/j.finel.2012.09.003
[25] Liu,固体力学问题上限解的基于节点的平滑有限元法(NS-FEM),《计算机与结构》87(12),第14页–(2009)·doi:10.1016/j.compstruc.2008.09.003
[26] Nguyen-Thoi,固体力学问题基于节点的光滑有限元法(NS-FEM)的附加特性,国际计算方法杂志06(04),第633页–(2009)·Zbl 1267.74115号 ·doi:10.1142/S0219876209001954
[27] Nguyen-Thoi,使用基于节点的平滑有限元法(NS-FEM)进行自适应分析,国际生物医学工程数值方法杂志27(2),第198–(2011)页·兹比尔1370.74144 ·doi:10.1002/cnm.1291
[28] Nguyen-Thoi,一种基于节点的光滑有限元方法(NS-FEM),用于使用三角形和四面体网格进行固体粘弹塑性分析的上限解,《应用力学与工程中的计算机方法》199(4548)pp 3005–(2010)·Zbl 1231.74432号 ·doi:10.1016/j.cma.2010.06.017
[29] Li,使用三角形元素解决二维接触问题的自适应NS/ES-FEM方法,分析和设计中的有限元47(3),第256页–(2011)·doi:10.1016/j.finel.2010.10.007
[30] Nguyen-Thoi,选择性平滑有限元法,清华科技12(5)pp 497–(2007)·doi:10.1016/S1007-0214(07)70125-6
[31] Zienkiewicz,固体和结构力学的有限元方法,6。编辑(2005)·兹比尔1084.74001
[32] ANSYS Inc,Gambit 2.4文件(2007)
[33] Wicke,弹塑性模拟的动态局部重网格,ACM图形汇刊29(4),第49:1页–(2010)·doi:10.1145/1778765.1778786
[34] 陶氏,有限元方法和误差分析程序的统一方法(1998)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。