tailieunhanh - Áp dụng kỹ thuật tích phân mới cho phần tử hữu hạn lập phương bậc cao (HH20) trong phân tích phi tuyến hình học

Trong nghiên cứu này, một phương pháp tích phân mới dựa trên công bố bởi nhóm tác giả Jeyakarthikeyan sẽ được cải tiến cho 3D được gọi là 3D-EM với chín điểm tích phân. Mô hình tích phân thay thế 3D-EM được áp dụng vào phần tử HH20 nhằm rút ngắn thời gian tính toán nhưng vẫn đảm bảo sự ổn định và chính xác. | JSLHU JOURNAL OF SCIENCE OF LAC HONG UNIVERSITY Tạp chí Khoa học Lạc Hồng 2020 13 7-11 ÁP DỤNG KỸ THUẬT TÍCH PHÂN MỚI CHO PHẦN TỬ HỮU HẠN LẬP PHƯƠNG BẬC CAO HH20 TRONG PHÂN TÍCH PHI TUYẾN HÌNH HỌC Geometrically nonlinear analysis of 3D structures by HH20 element with new numerical integration schemes Nguyễn Đình Dư1a Nguyễn Khánh Hùng1 b 1Khoa Kỹ Thuật Công Trình Đại học Lạc Hồng adinhdu85@ bnguyenkhanhhung1979@ Received 18th November 2020 Accepted 16th December 2020 TÓM TẮT. Tích phân Gaussian là một phần không thể thiếu khi tính toán ma trận độ cứng cũng như vec tơ lực trong hầu hết các phương pháp số. Phần tứ giác bậc cao Q8 và Q9 trong FEM cần số điểm tích phân tối thiểu Gaussian 3 3 trong khi phần tử lập phương bậc cao HH20 thì cần tối thiểu 3 3 3 để đảm bảo sự ổn định và tính chính xác. Tuy nhiên trong phân tích phi tuyến hình học thì cần nhiều vòng lặp nên tốn thời gian tính toán. Do đó trong nghiên cứu này một phương pháp tích phân mới dựa trên công bố bởi nhóm tác giả Jeyakarthikeyan sẽ được cải tiến cho 3D được gọi là 3D-EM với chín điểm tích phân. Mô hình tích phân thay thế 3D-EM được áp dụng vào phần tử HH20 nhằm rút ngắn thời gian tính toán nhưng vẫn đảm bảo sự ổn định và chính xác. Hai ví dụ số sẽ được trình bày để đánh giá hiệu suất của phương pháp tích phân mới so với tích phân Gaussian truyền thống trong phần tử HH20. TỪ KHOÁ Phi tuyến hình học Phần tử hữu hạn tích phân số phân tử lục giác bậc cao gần nén được ABSTRACT. Gaussian integration is an integral part of the hardness matrix as well as force vectors in most numerical methods. The high-order quadrilateral Q8 and Q9 in FEM needs a minimum number of 3 3 Gaussian integral points while the higher-order cube HH20 needs a minimum of 3 3 3 to ensure stability and accuracy. However in geometric nonlinear analysis many loops are needed so it takes time to calculate. Therefore in this study a new integral method based on published by Jeyakarthikeyan