Análisis elastodinámico tridimensional empleando elementos de contorno parcialmente discontinuos
Autores: Li, Yuan; Zhang, Ni; Gong, Yuejiao; Mao, Wentao; Zhang, Shiguang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Análisis elastodinámico tridimensional empleando elementos de contorno parcialmente discontinuos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Elementos
Discontinuo
Nodos
Ecuación integral de frontera
Precisión
Ejemplos numéricos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 45
Citaciones: Sin citaciones
Comparado con los elementos continuos, los elementos discontinuos avanzan en el procesamiento de la discontinuidad de variables físicas en puntos de esquina y modelos discretizados con fronteras complejas. Sin embargo, la precisión computacional de los elementos discontinuos es sensible a las posiciones de los nodos de los elementos. Para reducir el efecto secundario de la posición del nodo en los resultados, este artículo propone emplear elementos parcialmente discontinuos para calcular la ecuación integral de contorno en el dominio temporal de la elastodinámica 3D. Usando el elemento parcialmente discontinuo, los nodos ubicados en los puntos de esquina se reducirán dentro del elemento, mientras que los nodos en los puntos no esquinados permanecen sin cambios. De esta manera, se puede generar un modelo discreto que es continuo en las superficies y discontinuo entre superficies adyacentes. Primero, presentamos un esquema de integración numérica del elemento parcialmente discontinuo. Para la integral singular, se propone un método de subdivisión de elementos mejorado para reducir el efecto secundario del paso del tiempo en la precisión de la integral. Luego, la efectividad del método propuesto se verifica mediante dos ejemplos numéricos. Mientras tanto, estudiamos la influencia de las posiciones de los nodos en la estabilidad y precisión de los resultados computacionales por casos. Finalmente, se proporciona el rango de valores recomendado para la proporción de reducción hacia adentro de los nodos del elemento.
Descripción
Comparado con los elementos continuos, los elementos discontinuos avanzan en el procesamiento de la discontinuidad de variables físicas en puntos de esquina y modelos discretizados con fronteras complejas. Sin embargo, la precisión computacional de los elementos discontinuos es sensible a las posiciones de los nodos de los elementos. Para reducir el efecto secundario de la posición del nodo en los resultados, este artículo propone emplear elementos parcialmente discontinuos para calcular la ecuación integral de contorno en el dominio temporal de la elastodinámica 3D. Usando el elemento parcialmente discontinuo, los nodos ubicados en los puntos de esquina se reducirán dentro del elemento, mientras que los nodos en los puntos no esquinados permanecen sin cambios. De esta manera, se puede generar un modelo discreto que es continuo en las superficies y discontinuo entre superficies adyacentes. Primero, presentamos un esquema de integración numérica del elemento parcialmente discontinuo. Para la integral singular, se propone un método de subdivisión de elementos mejorado para reducir el efecto secundario del paso del tiempo en la precisión de la integral. Luego, la efectividad del método propuesto se verifica mediante dos ejemplos numéricos. Mientras tanto, estudiamos la influencia de las posiciones de los nodos en la estabilidad y precisión de los resultados computacionales por casos. Finalmente, se proporciona el rango de valores recomendado para la proporción de reducción hacia adentro de los nodos del elemento.