Un método computacionalmente eficiente para implementar carga de presión en modelos de elementos finitos con elementos lagrangianos
Autores: Shahriar, Adnan; Majlesi, Arsalan; Montoya, Arturo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un método computacionalmente eficiente para implementar carga de presión en modelos de elementos finitos con elementos lagrangianos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería General
Palabras clave
Método eficiente
Carga de presión
Modelo de elementos finitos
Multiplicación de Hadamard
Eficiencia computacional
Puntos de integración
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Se introduce un método computacionalmente eficiente para implementar carga de presión en un modelo de elementos finitos. Se utilizan elementos hexaédricos de la familia Lagrangiana con nodos de Gauss-Lobatto y cuadratura de integración, donde los puntos de integración siguen la misma secuencia que los nodos. Este método calcula la fuerza nodal equivalente debida a la carga de presión utilizando una sola multiplicación de Hadamard. Se determinan las operaciones aritméticas de este método, lo que confirma su eficiencia computacional. Finalmente, el método se prueba con la implementación de elementos finitos y se observa que aumenta la relación de tiempo de ejecución en comparación con el método convencional en más de 20 veces. Este método puede beneficiar la implementación de modelos de elementos finitos en campos donde el tiempo computacional es crucial, como en la implementación de bancos de pruebas en tiempo real y ciberfísicos.
Descripción
Se introduce un método computacionalmente eficiente para implementar carga de presión en un modelo de elementos finitos. Se utilizan elementos hexaédricos de la familia Lagrangiana con nodos de Gauss-Lobatto y cuadratura de integración, donde los puntos de integración siguen la misma secuencia que los nodos. Este método calcula la fuerza nodal equivalente debida a la carga de presión utilizando una sola multiplicación de Hadamard. Se determinan las operaciones aritméticas de este método, lo que confirma su eficiencia computacional. Finalmente, el método se prueba con la implementación de elementos finitos y se observa que aumenta la relación de tiempo de ejecución en comparación con el método convencional en más de 20 veces. Este método puede beneficiar la implementación de modelos de elementos finitos en campos donde el tiempo computacional es crucial, como en la implementación de bancos de pruebas en tiempo real y ciberfísicos.