On the smoothed finite element method in dynamics: the role of critical time step for linear triangular elements

Palmerini, Claudia (2017) On the smoothed finite element method in dynamics: the role of critical time step for linear triangular elements. [Laurea magistrale], Università di Bologna, Corso di Studio in Ingegneria civile [LM-DM270], Documento full-text non disponibile
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Abstract

Il metodo agli elementi finiti (FEM) è molto utilizzato per risolvere problemi strutturali in diversi ambiti dell’ingegneria. Negli anni, è stata sviluppata una famiglia di nuovi metodi ottenuta combinando il FEM standard con la tecnica “strain smoothing”, giungendo ai cosiddetti “smoothed finite element method” (SFEM). In questa tesi, l’attenzione è stata concentrata sul node-based SFEM (NS-FEM) e sull'edge-based SFEM (ES-FEM), che appartengono a questa nuova famiglia di metodi. Dopo una literature review, volta a metterne in luce le proprietà e gli aspetti fondamenti, i due metodi sono stati confrontati con il FEM standard. L'implementazione dei due metodi è stata eseguita con il software MATLAB. Lo studio è stato fatto in ambito dinamico, utilizzando due metodi di integrazione numerica nel tempo: il metodo delle differenze centrali e il metodo di Runge-Kutta. Come problema test è stato studiato il problema delle vibrazioni libere di un elemento strutturale in stato piano di tensione. Il confronto è stato portato avanti su due fronti: il costo computazionale dei metodi ed il calcolo del “critical time step”. I risultati hanno mostrato che il NS-FEM e l'ES-FEM hanno un costo maggiore rispetto al FEM standard, mentre, lato critical time step, sono paragonabil al FEM standard.

Abstract
Tipologia del documento
Tesi di laurea (Laurea magistrale)
Autore della tesi
Palmerini, Claudia
Relatore della tesi
Correlatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Indirizzo
Curriculum: Strutture
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
NS-FEF,ES-FEM,Critical Time Step,Central Difference Method,Runge-Kutta Method
Data di discussione della Tesi
14 Marzo 2017
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