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Interpolation estimate for a finite-element space with embedded discontinuities

Buscaglia, Gustavo Carlos; Agouzal, Abdellatif
Fonte: Oxford University Press; Oxford Publicador: Oxford University Press; Oxford
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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We consider a recently proposed finite-element space that consists of piecewise affine functions with discontinuities across a smooth given interface Γ (a curve in two dimensions, a surface in three dimensions). Contrary to existing extended finite element methodologies, the space is a variant of the standard conforming Formula space that can be implemented element by element. Further, it neither introduces new unknowns nor deteriorates the sparsity structure. It is proved that, for u arbitrary in Formula, the interpolant Formula defined by this new space satisfies Graphic where h is the mesh size, Formula is the domain, Formula, Formula, Formula and standard notation has been adopted for the function spaces. This result proves the good approximation properties of the finite-element space as compared to any space consisting of functions that are continuous across Γ, which would yield an error in the Formula-norm of order Graphic. These properties make this space especially attractive for approximating the pressure in problems with surface tension or other immersed interfaces that lead to discontinuities in the pressure field. Furthermore, the result still holds for interfaces that end within the domain, as happens for example in cracked domains.; Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Brazil); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (Brazil)

Métodos sem malha e método dos elementos finitos generalizados em análise não-linear de estruturas ; Meshless Methods and Generalized Finite Element Method in Structural Nonlinear Analysis

Barros, Felício Bruzzi
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 27/03/2002 PT
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O Método dos Elementos Finitos Generalizados, MEFG, compartilha importantes características dos métodos sem malha. As funções de aproximação do MEFG, atreladas aos pontos nodais, são enriquecidas de modo análogo ao refinamento p realizado no Método das Nuvens hp. Por outro lado, por empregar uma malha de elementos para construir as funções partição da unidade, ele também pode ser entendido como uma forma não convencional do Método dos Elementos Finitos. Neste trabalho, ambas as interpretações são consideradas. Os métodos sem malha, particularmente o Método de Galerkin Livre de Elementos e o Método das Nuvens hp, são introduzidos com o propósito de estabelecer os conceitos fundamentais para a descrição do MEFG. Na seqüência, apresentam-se aplicações numéricas em análise linear e evidenciam-se características que tornam o MEFG interessante para a simulação da propagação de descontinuidades. Após discutir os modelos de dano adotados para representar o comportamento não-linear do material, são introduzidos exemplos de aplicação, inicialmente do Método das Nuvens hp e depois do MEFG, na análise de estruturas de concreto. Os resultados obtidos servem de argumento para a implementação de um procedimento p-adaptativo...

Método dos elementos finitos generalizados em formulação variacional mista ; Generelized finite element method in mixed variational formulation

Góis, Wesley
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 03/05/2004 PT
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Este trabalho trata da combinação entre a formulação híbrida-mista de tensão (FHMT) (Freitas et al. (1996)), para a elasticidade plana, com o método dos elementos finitos generalizados (MEFG), Duarte et al. (2000). O MEFG se caracteriza como uma forma não-convencional do método dos elementos finitos (MEF) que resulta da incorporação a este de conceitos e técnicas dos métodos sem malha, como o enriquecimento nodal proposto do método das nuvens “hp”. Como na FHMT são aproximados dois campos no domínio (tensão e deslocamento) e um no contorno (deslocamento), diferentes possibilidades de enriquecimento nodal são exploradas. Para a discretização do modelo híbrido-misto empregam-se elementos finitos quadrilaterais com funções de forma bilineares para o domínio e elementos lineares para o contorno. Essas funções são enriquecidas por funções polinomiais, trigonométricas, polinômios que proporcionam distribuição de tensões auto-equilibradas ou mesmo funções especiais relacionadas às soluções dos problemas de fratura. Uma extensão do teste numérico abordado em Zienkiewicz et al. (1986) é proposta como investigação inicial das condições necessárias para garantia de estabilidade da resposta numérica. O estudo da estabilidade é completado com a análise da condição de Babuška-Brezzi (inf-sup). Esta condição é aplicada nos elementos finitos quadrilaterais híbridos-mistos enriquecidos por meio de um teste numérico...

Análise por elementos finitos de maciços escavados por túneis.; Finite element analysis of tunnel excavation.

Machado, Guilherme Mafra
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 19/07/2011 PT
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O presente trabalho de pesquisa aborda a aplicação de análise por elementos finitos a maciços escavados por túneis, revisando relevantes estudos sobre análise numérica deste tipo de obra e realizando modelagem numérica própria, bi e tridimensional, voltada ao caso do Túnel Paraíso do Metrô de São Paulo (obra com dados de instrumentação e de ensaios), com uso do consagrado programa de elementos finitos Imperial College Finite Element Program (ICFEP), desenvolvido nos últimos trinta anos no Imperial College de Londres. Dentre os modelos constitutivos adotados nestas análises, destaca-se o Cinemático com Duas Superfícies Modificado do Imperial College, modelo elasto-plástico com endurecimento cinemático e isotrópico, baseado no estado crítico, com grande capacidade de representar as características de rigidez de argilas sobreadensadas (como são as argilas da região do Túnel Paraíso), cujas principais características são levantadas através de revisão bibliográfica. Da observação da etapa de reprodução numérica de ensaios e dos resultados conseguidos com as análises da escavação do túnel, são feitas considerações sobre o desempenho de todos os modelos constitutivos adotados (além do Cinemático com Duas Superfícies Modificado...

Formulação de elemento finito posicional para modelagem numérica de pórticos planos constituídos por compósitos laminados: uma abordagem não linear geométrica baseada na teoria Layerwise; Positional finite element formulation for numerical modeling of frames made of laminated composites: a geometric nonlinear approach based on Layerwise theory

Nogueira, Geovanne Viana
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 30/04/2015 PT
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A análise de compósitos laminados apresenta grandes desafios, pois, diferentemente dos materiais isotrópicos homogêneos, os compósitos laminados são constituídos de materiais heterogêneos e anisotrópicos. Além disso, as distribuições de tensões interlaminares obtidas com as formulações convencionais são descontínuas e imprecisas. Sua melhoria, portanto, é imprescindível para buscar e modelar critérios de falha relacionados às estruturas formadas por compósitos laminados. Diante disso, este trabalho se concentrou no desenvolvimento e implementação computacional de um elemento finito posicional de pórtico plano laminado cuja cinemática é descrita ao longo da espessura do laminado de acordo com a teoria Layerwise. A formulação do elemento considera a não linearidade geométrica, originada pela ocorrência de grandes deslocamentos e rotações, e admite deformações moderadas, em função da lei constitutiva de Saint-Venant-Kirchhoff. O desenvolvimento deste trabalho se iniciou com uma preparação teórica sobre mecânica dos sólidos deformáveis e métodos numéricos para que fossem adquiridos os subsídios teóricos necessários ao desenvolvimento de códigos computacionais, à interpretação dos resultados e à tomada de decisões quando das análises numéricas. A formulação desenvolvida é Lagrangiana total com emprego do método dos elementos finitos baseado em posições. Inicialmente o elemento finito posicional de pórtico plano homogêneo é proposto...

Análise probabilística de vigas de concreto armado recuperadas à flexão, através do método de Monte Carlo utilizando um modelo de elementos finitos; Probabilistic analysis of reinforced concrete beams rehabilitated for flexure, through the Monte Carlo method using a Finite Element model

Paliga, Charlei Marcelo
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
POR
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O objetivo deste trabalho é apresentar um modelo para análise probabilística de vigas de concreto armado recuperadas à flexão, através da utilização conjunta do método de simulação de Monte Carlo e do método dos Elementos Finitos. Para uma análise da confiabilidade, foram projetadas vigas de concreto armado seguindo as recomendações da NRR 6118:2003. Após, foi considerado que as armaduras tracionadas de flexão sofreram reduções de 10%, 20% e 30% na sua área da seção transversal, sendo, então, feita uma análise da segurança estrutural remanescente. Para o projeto de recuperação das vigas danificadas, estão apresentados os procedimentos do Bulletin 14 da fédération internationale du béton (fib) para o dimensionamento de sistemas de reforço com material compósito colado externamente às estruturas. Assim, a confiabilidade destas vigas recuperadas pôde ser estimada e comparada à confiabilidade das vigas originais. Dentro do processo de simulação, a resposta em termos da carga de ruptura das vigas de concreto armado recuperadas foi obtida através de uma análise numérica não-linear utilizando um modelo de elementos finitos. Devido à importância do deslizamento entre o substrato de concreto e o sistema de reforço estrutural...

Free tools and strategies for the generation of 3D finite element meshes: Modeling of the cardiac structures

Pavarino, E.; Neves, L. A.; MacHado, J. M.; De Godoy, M. F.; Shiyou, Y.; Momente, J. C.; Zafalon, G. F D; Pinto, A. R.; Valêncio, C. R.
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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The Finite Element Method is a well-known technique, being extensively applied in different areas. Studies using the Finite Element Method (FEM) are targeted to improve cardiac ablation procedures. For such simulations, the finite element meshes should consider the size and histological features of the target structures. However, it is possible to verify that some methods or tools used to generate meshes of human body structures are still limited, due to nondetailed models, nontrivial preprocessing, or mainly limitation in the use condition. In this paper, alternatives are demonstrated to solid modeling and automatic generation of highly refined tetrahedral meshes, with quality compatible with other studies focused on mesh generation. The innovations presented here are strategies to integrate Open Source Software (OSS). The chosen techniques and strategies are presented and discussed, considering cardiac structures as a first application context. © 2013 E. Pavarino et al.

Métodos de elementos finitos estabilizados em problemas de convecção-difusão; Stabilized finite element methods in convenction-difusion problems

Vanessa Davanço Pereira
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 25/02/2010 PT
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Neste trabalho foram desenvolvidos e aplicados códigos computacionais baseados em métodos de elementos finitos estabilizados, principalmente, a versão de mínimos quadrados (LSFEM - Least Squares Finite Element Method) que leva a sistemas algébricos sempre simétricos e positivos definidos, independentemente dos sistemas de equações diferenciais parciais dos casos considerados. Um método conhecido como CBS (Characteristic Based Split) também tem sido aplicado o qual possibilita a aplicação do método de Galerkin (GFEM - Galerkin Finite Element Method) para solução de problemas de escoamento de fluidos, sem oscilações na solução. Resultados têm sido obtidos para problemas de convecção-difusão bi e tridimensional discretizando os domínios por malhas estruturadas de elementos quadráticos, e para solução de escoamentos incompressíveis bidimensionais usando malhas não estruturadas de elementos finitos triangulares lineares; In this study we developed and implemented computer codes based on stabilized finite element methods, especially the version of least squares (LSFEM - Least Squares Finite Element Method) that leads to algebraic systems always symmetric and positive defined, independently of the systems of partial differential equations of the cases considered. A method known as CBS (Characteristic Based Split) has also been implemented which allows the application of the Galerkin method (GFEM - Galerkin Finite Element Method) to solve problems of fluid flow without oscilations in the solution. Results have been obtained for two-and three-dimensional problems of convection-diffusion type discretizing the domains by structured meshes of quadratic elements and for solution of two-dimensional incompressible flows using unstructured meshes of linear triangles

Structural optimization using the finite element method

Mesquita, João Pedro Pires
Fonte: Universidade Católica Portuguesa Publicador: Universidade Católica Portuguesa
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em 13/03/2014 ENG
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This work reports on the formulation of the conforming finite element method (FEM) and its application to structural optimization problems. The FEM is nowadays the most widely used technique for obtaining approximate solutions of complex engineering problems that cannot be solved analytically. The conforming finite element formulation can be reached using several approaches. One of the most general strategies is based on the weak-form of the equations governing the problem. However, rather than a pure mathematical approach, it is often more appealing to the structural engineer to reach the finite element formulation through more physically-meaningful strategies, such as the virtual work or the variational principle forms of the problem. All three of these strategies are briefly presented. One of the most important topics in the finite element theory is the quality of the solutions. The most commonly used method to increase the quality of a finite element solution is to increase of the number of elements used in the model (mesh refinement). In this work, two numerical examples are presented to illustrate the convergence of the finite element solutions under mesh refinement. An important application of the FEM and the focus of this work is the structural optimization. The purpose of the structural optimization is to minimize (or maximize) an objective function while respecting certain restrictions. The extremum of a continuous function on a certain interval can either correspond to a point where the gradient is null...

Automatic Finite Element Mesh Generation and Self-Adaptive Incremental Analysis Through Geometric Modeling

Kela, Ajay
Fonte: University of Rochester. Production Automation Project Publicador: University of Rochester. Production Automation Project
Tipo: Technical Report; Thesis
ENG
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Professors Renato Perucchio, Herbert B. Voelcker, Thesis Supervisors.
Thesis (Ph.D.) - College of Engineering & Applied Science, University of Rochester. Simultaneously published in the PAP Technical Memorandum series.; The new generation of systems called "solid modelers" that carry complete (i.e., unambiguous) representations of the domain, in principle, permit the automatic computation of the various properties of solids that are important in CAD/CAM. In the mechanical design process the Finite Element Method (FEM) is indeed the most versatile numerical procedure used to solve stress-analysis problems. Current FEM techniques for element mesh generation are interactive, requiring human judgment and are normally expensive. Also, the analysis systems are designed for one-shot FEM analysis, requiring the analyst expertise in modifying the mesh, and reanalyzing the new mesh afresh at each iterative cycle.
Two key problems that must be solved if the FEM is to become a reliable and affordable engineering tool are (a) element meshes must be generated automatically from CAD databases, and (b) mesh analysis must be made self-adaptive.
This thesis describes a new algorithm based on quadtree approximation that attempts to automate the finite element analysis process for two-dimensional problems. At first...

Dreidimensionales Finite-Elemente-Modell von Stereozilien innerer und äußerer Haarzellen; Three-dimensional finite-element model of the stereocilia bundles of inner and outer hair cells

Müller, Roland
Fonte: Universidade de Tubinga Publicador: Universidade de Tubinga
Tipo: Dissertação
DE_DE
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Die Erforschung der mechanoelektischer Kopplung im Innenohr von der mechanischen Wanderwelle zum elektrischen Nervenimpuls ist mit klassischen Lösungsansätzen und Tierversuchen bis zum heutigen Tag im Detail noch nicht geklärt. Seit wenigen Jahren bietet nun die Finite-Elemente- Methode einen neuen Ansatz, besondere Fragestellungen zu lösen. Daher wurde ein drei-dimensionales Finite-Elemente-Modell von inneren und äußeren Haarzellen entwickelt, um das mechanische Verhalten zu analysieren. Die verwendeten Modellparameter zum Modellaufbau entsprechen Haarzellen mit einem Abstand von 6,2 mm vom Apex der Cochlea von Meerschweinchen mit einer charakterischen Frequenz von 1080 Hz. Das Modell der äußeren Haarzelle umfaßt den zentralen Anteil des Haarbündels mit der charakteristischen W-Form. Es wurden für das Modell des äußeren Stereozilienbündels 75 Stereozilien in 3 Reihen mit je 25 Stereozilien unterschiedlicher Länge angeordnet. Das Modell der inneren Haarzellen wurde mit 60 Stereozilien in 3 Reihen mit je 20 Stereozilien generiert. Das Modell des Bündels einer äußeren Haarzelle besteht aus ca. 23 000 Solidelementen für die Stereozilienkörper und 6870 Balkenelementen zur Generierung der Links. Das Modell der äußeren Haarzellen zeigte bei der statisch-linearen Analyse der Stereozilienauslenkung nach Kraftapplikation ab 0...

Computer graphics applied to anatomy: a study of two bio-cad modeling methods on finite element analysis of human edentulous hemi-mandible

Rossi, Ana Claudia; Freire, Alexandre Rodrigues; Botacin, Paulo Roberto; Ferreira Caria, Paulo Henrique; Prado, Felippe Bevilacqua
Fonte: Soc Chilena Anatomia Publicador: Soc Chilena Anatomia
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 803-811
ENG
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Modeling is a step to perform a finite element analysis. Different methods of model construction are reported in literature, as the Bio-CAD modeling. The purpose of this study was to perform a model evaluation and application using two methods of Bio-CAD modeling from human edentulous hemi-mandible on the finite element analysis. From CT scans of dried human skull was reconstructed a stereolithographic model. Two methods of modeling were performed: STL conversion approach (Model 1) associated to STL simplification and reverse engineering approach (Model 2). For finite element analysis was used the action of lateral pterygoid muscle as loading condition to assess total displacement (D), equivalent von-Mises stress (VM) and maximum principal stress (MP). Two models presented differences on the geometry regarding surface number (1834 (model 1); 282 (model 2)). Were observed differences in finite element mesh regarding element number (30428 nodes/16683 elements (model 1); 15801 nodes/8410 elements (model 2). D, VM and MP stress areas presented similar distribution in two models. The values were different regarding maximum and minimum values of D (ranging 0-0.511 mm (model 1) and 0-0.544 mm (model 2), VM stress (6.36E-04-11.4 MPa (model 1) and 2.15E-04-14.7 MPa (model 2) and MP stress (-1.43-9.14 MPa (model 1) and -1.2-11.6 MPa (model 2). From two methods of Bio-CAD modeling...

A Mathematical Discussion of Corotational Finite Element Modeling

CRAIGHEAD, John Wesley
Fonte: Quens University Publicador: Quens University
Tipo: Tese de Doutorado
EN; EN
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66.23%
This thesis discusses the mathematics of the Element Independent Corotational (EICR) Method and the more general Unified Small-Strain Corotational Formulation. The former was developed by Rankin, Brogan and Nour-Omid [106]. The latter, created by Felippa and Haugen [49], provides a theoretical frame work for the EICR and similar methods and its own enhanced methods. The EICR and similar corotational methods analyse non-linear deformation of a body by its discretization into finite elements, each with an orthogonal frame rotating (and translating) with the element. Such methods are well suited to deformations where non-linearity arises from rigid body deformation but local strains are small (1-4%) and so suited to linear analysis. This thesis focuses on such small-strain, non-linear deformations. The key concept in small-strain corotational methods is the separation of deformation into its rigid body and elastic components. The elastic component then can be analyzed linearly. Assuming rigid translation is removed first, this separation can be viewed as a polar decomposition (F = vR) of the deformation gradient (F) into a rigid rotation (R) followed by a small, approximately linear, stretch (v). This stretch usually causes shear as well as pure stretch. Using linear algebra...

Finite element formulation for large displacement analysis / Mario Gómez Botero

Gómez Botero, Mario
Fonte: Universidad EAFIT; Maestría en Ingeniería; Escuela de Ingeniería Publicador: Universidad EAFIT; Maestría en Ingeniería; Escuela de Ingeniería
Tipo: masterThesis; Tesis de Maestría; acceptedVersion
ENG
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66.31%
160 h.; Abstract: In structural engineering, shells are usually curved objects which can support remarkable external forces without fracture or damage. Due to this remarkable stiffness behaviour and the low amount of material used in the fabrication process, nowadays shell structures are getting lots of followers in the engineering world. In consequence, scientists and the industry in general are keen with the idea of developing efficient and accurate models to predict their behaviour. In the manufacturing industry, inspection procedures are becoming more common every day. This task constists on measuring how much difference exists between the original-ideal object specifed by the designer, and the object that just comes out from the manufacturing process. Generally, this goal is achived by placing the manufactured part in the location where it was designed to be, such as the assamblage of a machine. Subsequently, a 3-D scan of the placed part is made. The registered measurments are compared with the CAD geometry of the original-ideal object in order to acept or reject the manufactured part. However, this procedure represents an inefficient and very time consumig process. If instead, the part is scanned when it just comes out from the fabrication process...

Application of hybrid Trefftz finite element method to non-linear problems of minimal surface

Wang, Hui; Qin, Qing Hua; Arounsavat, Detdexa
Fonte: John Wiley & Sons Inc Publicador: John Wiley & Sons Inc
Tipo: Artigo de Revista Científica
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66.19%
This investigation provides a hybrid Trefftz finite element approach for analysing minimal surface problems. The approach is based on combining Trefftz finite element formulation with radial basis functions (RBF) and the analogue equation method (AEM). In

EFFECT – Efficient finite element code

Fraga, Pedro Torres
Fonte: Universidade Nova de Lisboa Publicador: Universidade Nova de Lisboa
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em /03/2015 ENG
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66.23%
The theme of this dissertation is the finite element method applied to mechanical structures. A new finite element program is developed that, besides executing different types of structural analysis, also allows the calculation of the derivatives of structural performances using the continuum method of design sensitivities analysis, with the purpose of allowing, in combination with the mathematical programming algorithms found in the commercial software MATLAB, to solve structural optimization problems. The program is called EFFECT – Efficient Finite Element Code. The object-oriented programming paradigm and specifically the C ++ programming language are used for program development. The main objective of this dissertation is to design EFFECT so that it can constitute, in this stage of development, the foundation for a program with analysis capacities similar to other open source finite element programs. In this first stage, 6 elements are implemented for linear analysis: 2-dimensional truss (Truss2D), 3-dimensional truss (Truss3D), 2-dimensional beam (Beam2D), 3-dimensional beam (Beam3D), triangular shell element (Shell3Node) and quadrilateral shell element (Shell4Node). The shell elements combine two distinct elements, one for simulating the membrane behavior and the other to simulate the plate bending behavior. The non-linear analysis capability is also developed...

A Hybrid Spectral-Element / Finite-Element Time-Domain Method for Multiscale Electromagnetic Simulations

Chen, Jiefu
Fonte: Universidade Duke Publicador: Universidade Duke
Tipo: Dissertação
Publicado em //2010
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66.26%

In this study we propose a fast hybrid spectral-element time-domain (SETD) / finite-element time-domain (FETD) method for transient analysis of multiscale electromagnetic problems, where electrically fine structures with details much smaller than a typical wavelength and electrically coarse structures comparable to or larger than a typical wavelength coexist.

Simulations of multiscale electromagnetic problems, such as electromagnetic interference (EMI), electromagnetic compatibility (EMC), and electronic packaging, can be very challenging for conventional numerical methods. In terms of spatial discretization, conventional methods use a single mesh for the whole structure, thus a high discretization density required to capture the geometric characteristics of electrically fine structures will inevitably lead to a large number of wasted unknowns in the electrically coarse parts. This issue will become especially severe for orthogonal grids used by the popular finite-difference time-domain (FDTD) method. In terms of temporal integration, dense meshes in electrically fine domains will make the time step size extremely small for numerical methods with explicit time-stepping schemes. Implicit schemes can surpass stability criterion limited by the Courant-Friedrichs-Levy (CFL) condition. However...

The CQDRNG8 - a quadratic, isoparametric, axisymmetric finite element for the NASTRAN computer program

Gray, John
Fonte: Rochester Instituto de Tecnologia Publicador: Rochester Instituto de Tecnologia
Tipo: Tese de Doutorado
EN_US
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66.19%
The development of an axisymmetric ring finite element is presented and FORTRAN subroutines for implementing the capability into the MSC/NASTRAN finite element program are given. The element is an eightnoded isoparametric quadrilateral of quadratic order. The following matrices and capabilities are developed: 1. stiffness matrix for homogeneous isotropic materials, 2. thermal conductance matrix for homogeneous isotropic materials, 3. calculation of equivalent nodal forces due to temperature loads, 4. calculation of stresses, and 5. plotting of undeformed and deformed structures. Several classical thermal and structural problems are solved to demonstrate these capabilities. In all cases, the element results compare well with theory. Comparisons are made to existing MSC/NASTRAN axisymmetric finite elements. The new element shows increased accuracy compared to the existing elements. Convergence of the element is shown.

Correlation of finite element and experimental eigenvectors

Krebs, Derek J.
Fonte: Rochester Instituto de Tecnologia Publicador: Rochester Instituto de Tecnologia
Tipo: Tese de Doutorado
EN_US
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66.23%
A technique for correlating a complex structure's finite element eigenvectors with its respective experimental eigenvectors is presented. The technique provides a quantitative comparison of the finite element and experimental eigenvectors by using a reduced finite element mass matrix in a "cross" orthogonality check. Comparisons of two case studies are presented: a thin plate with motion in the Z-direction only and a 3-dimensional table structure with motion in three principal coordinate directions . Along with the orthogonality check, the difference in the eigenvectors is computed and shown graphically. The orthogonality check between the finite element and experimental eigenvectors can serve as a means to verify the accuracy of the finite element model.

Formulation of hybrid Trefftz finite element method for elastoplasticity

Qin, Qing Hua
Fonte: Elsevier Publicador: Elsevier
Tipo: Artigo de Revista Científica
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66.23%
The present investigation provides a hybrid Trefftz finite element approach for analysing elastoplastic problems. A dual variational functional is constructed and used to derive hybrid Trefftz finite element formulation for elastoplasticity of bulky solids. The formulation is applicable to either strain hardening or elastic-perfectly plastic materials. A solution algorithm based on initial stress formulation is introduced into the new element model. The performance of the proposed element model is assessed by three examples and comparison is made with results obtained by other approaches. The hybrid Trefftz finite element approach is demonstrated to be particularly suited for nonlinear analysis of two-dimensional elastoplastic problems.