- Tytuł:
-
Rozszerzenie obiektowo zorientowanej metody elementów skończonych o koncepcję elementów skończonych modelowanych energetycznie
Extensibility of object-oriented finite element class system with a conception of finite element based on a strain energy density function. - Autorzy:
-
Wegner, T.
Pęczak, A. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/386903.pdf
- Data publikacji:
- 2008
- Wydawca:
- Politechnika Białostocka. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
- Tematy:
-
metoda elementów skończonych
modelowanie energetyczne
finite element method
numerical modelling - Opis:
-
W pracy opisano zastosowanie obiektowego programowania w języku C++ do metody elementów skończonych modelowanych energetycznie. Zaproponowano odporne na błędy i łatwe w stosowaniu rozwiązanie rozszerzające istniejące systemy MES o elementy modelowane energetycznie. Z wykorzystaniem funkcji energii właściwej odkształcenia oraz trójliniowych funkcji kształtu zbudowano trójwymiarowy ośmiowęzłowy element skończony typu „brick”, a następnie opracowano model strukturalny umożliwiający wykorzystanie tego elementu w systemie MES. Przyjmując istniejące rozwiązania utworzono zbiór klas ułatwiający dostosowanie rozpatrywanego zagadnienia do istniejących kodów źródłowych. W pracy wykorzystano znane pojęcia takie jak klasy stopnia swobody, węzła i elementu. Bazując na wymienionych klasach, zaproponowano klasy pochodne, rozszerzone o nowe zmienne oraz metody. Analogicznie do rozwiązań znanych z obiektowej metody programowania elementów skończonych stosowanych do obliczania lokalnych macierzy, zaproponowano ogólną funkcję obliczającą wartość energii odkształcenia elementu. W związku z tym podjęto próbę uogólnienia funkcji obliczającej w kroku iteracyjnym nową pozycję węzła, w taki sposób, aby działała ona niezależnie od liczby i rodzaju elementów, do których węzeł przynależy, materiałów, które przyjęto w celu określenia mechanicznych właściwości elementów oraz stopni swobody, które węzeł posiada. Po wykazaniu łatwości i wygody stosowania zaproponowanego rozwiązania, zaprezentowano przykład numeryczny prostego modelu hiperelastycznego ciała poddanego odkształceniom.
The main purpose of this article is a presentation of the computational method of finite element based on a strain energy density function and its implementation in an object– oriented environment. The original adaptation of the nonlinear finite element is introduced. The different use of the finite element is basing on the old–style framework of classes. Properties of a material are modeled with the modified strain energy density function. The local relaxing procedure is introduced as a solving method implemented in C++ language. The application of the proposed finite element is exposed on the example of computational object made of nearly incompressible hyperelastic material. - Źródło:
-
Acta Mechanica et Automatica; 2008, 2, 1; 81-90
1898-4088
2300-5319 - Pojawia się w:
- Acta Mechanica et Automatica
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł