Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Powiadomienia systemowe
  • Sesja wygasła!
  • Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 12

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The paper presents the formulation of a granular computational homogenisation problem and the proposition of a method to solve it, which enables multiscale analysis of materials with uncertain microstructure parameters. The material parameters and the geometry, represented by the interval and fuzzy numbers, are assumed to be unprecise. An _-cut representation of fuzzy numbers allows the use of interval arithmetic for epistemic uncertainties. Directed interval arithmetic is used to reduce the effect of interval widening during arithmetic operations. Response surfaces of diverse types, including Artificial Neural Networks, are used as model reduction methods. The finite element method is employed to solve the boundary value problem on a micro scale. Numerical examples are provided to demonstrate the effectiveness of the proposed approach.
PL
W pracy przedstawiono nową wersję szybkiej wielobiegunowej metody elementów brzegowych służącą do analizy zagadnień przestrzennych liniowej teorii sprężystości, w której zastosowano elementy brzegowe o kwadratowych funkcjach kształtu oraz metodę adaptacyjnego całkowania. Metoda została zastosowana w homogenizacji materiałów porowatych zawierających pustki sferyczne. W tym celu analizowano reprezentatywne elementy objętości zawierające dużą liczbę pustek. W efekcie obliczono zastępcze stałe sprężystości materiału. Wyniki porównano z dostępnymi modelami analitycznymi otrzymanymi metodą samospójną oraz Mori-Tanaki. Porównanie wskazuje na poprawność opracowanej metody oraz wykonanych obliczeń numerycznych.
EN
In this work, a new version of the fast multipole boundary element method for three-dimensional linear elasticity problems, with boundary elements with quadratic shape functions and adaptive integration, is presented. The method was applied in the homogenization of porous materials with spherical cavities. Representative volume elements containing a high number of cavities were analysed. As a results, overall elastic constants of the porous materials were calculated. The results were compared to available analytical models obtained by the selfconsistent and Mori-Tanaka methods. The comparison confirmed vailidity of the method and computations.
3
Content available remote Analysis of effective properties of materials by using the boundary element method
EN
In this work different formulations of the boundary element method (BEM) in an analysis of materials with inclusions are presented. Models of composites in the form of linear-elastic solids containing rigid inclusions, elasto-plastic composites and piezomagnetic composites are considered. It is assumed that perfectly bonded matrix and inclusions are made of homogeneous materials. The developed computer codes are used to compute effective material properties by considering unit cells or representative volume elements (RVE). The influence of volume fractions of inclusions on overall properties of materials is studied.
PL
W pracy przedstawiono różne sformułowania metody elementów brzegowych (MEB) w analizie materiałów z wtrąceniami. Opracowane programy komputerowe wykorzystano do wyznaczenia zastępczych własności materiałowych kompozytów poprzez analizę komórek jednostkowych lub reprezentatywnych elementów objętościowych. Badano wpływ udziału objętościowego wtrąceń na własności zastępcze materiałów.
PL
W pracy przedstawione zostały wyniki homogenizacji nanokompozytów o osnowie polimerowej wzmacnianych płytkami nanoglinek, tworzącymi równoległe pakiety, modelowanymi jako cząstki zastępcze. Wyniki uzyskano na drodze analizy płaskich reprezentatywnych elementów objętościowych za pomocą metody elementów brzegowych. Rozpatrywano przypadki cząstek efektywnych izotropowych oraz ortotropowych. Do modelowania cząstek ortotropowych wykorzystano rozwiązanie podstawowe uzyskane za pomocą formalizmu Stroha.
EN
In this work results of numerical homogenization of polymer/clay nanocomposites, reinforced with parallel stacks of clay sheets modelled by effective particles, are presented. The results are obtained by the analysis of representative volume elements by using the boundary element method. The cases of isotropic and orthotropic effective particles are both considered. The orthotropic particles are analyzed by using fundamental solutions obtained by the Stroh formalism.
6
Content available remote Computer modelling and analysis of effective properties of composites
EN
In this work, different formulations of the boundary element method (BEM) are presented for an analysis of composites containing rigid or deformable stiffeners and inclusions. The developed computer codes are used to compute effective material properties by considering a representative volume element (RVE) or a unit cell. The results computed by the proposed BEM are compared with available experimental, analytical or numerical results, shown in the literature. Key words: boundary element method, eomposites, effeetive properties, homogenization, reprcsentative volume element,
PL
W pracy przedstawiono różne sformułowania metody elementów brzegowych (MEB) w analizie kompozytów zawierających sztywne i odkształcalne elementy usztywniające lub wtrącenia. Opracowane programy komputerowe zastosowano do wyznaczenia zastępczych własności materiałowych poprzez analizę reprezentatywnego elementu objętościowego lub komórki elementarnej. Wyniki otrzymane proponowanymi sformułowaniami MEB porównano z wynikami doświadczalnymi, analitycznymi i numerycznymi, przedstawionymi w literaturze.
EN
The paper deals with the numerical homogenization of polymer/clay nanocomposites by using the boundary element method (BEM). The reinforcement has the form of stacks of parallel clay sheets modelled by effective isotropic particles. Two-dimensional representative volume elements (RVEs), containing randomly distributed parallel rectangular particles, are modelled and five plane-strain elastic constants of the orthotropic composite are analysed: two Young’s moduli, shear modulus and two Poisson’s ratios. The results are compared to experimental data, finite element method (FEM) results, and analytical models as well. The positive-definiteness and symmetry of the apparent compliance matrix are verified. All the comparisons and tests confirm validity of the applied method.
8
Content available remote Numerical homogenization by using the fast multipole boundary element method
EN
The paper concerns the numerical homogenization of non-homogeneous linear-elastic materials by using the fast multipole boundary element method (FMBEM). Application of the FMBEM allows for the analysis of structures with larger number of degrees of freedom (DOF) in comparison to the conventional collocation BEM, which has at least the quadratic complexity. The FMBEM is convenient in the numerical homogenization by modelling of complex representative volume elements. In this article two examples of homogenization are presented. The first one concerns a porous material, and the second one - a composite material. The obtained results are in good agreement with analytical, semi-empirical and empirical models, and also with numerical results presented by other authors.
PL
Artykuł dotyczy numerycznej homogenizacji niejednorodnych materiałów liniowosprężystych za pomocą szybkiej wielobiegunowej metody elementów brzegowych (SWMEB). Zastosowanie SWMEB pozwala na analizę układów o większej liczbie stopni swobody w porównaniu z konwencjonalną kolokacyjną MEB, która charakteryzuje się złożonością kwadratową. SWMEB jest dogodna w numerycznej homogenizacji, gdzie należy modelować reprezentatywne elementy objętości o odpowiednio złożonej strukturze. Zaprezentowano dwa przykłady numerycznej homogenizacji. Pierwszy przykład dotyczy materiału porowatego, natomiast drugi - materiału kompozytowego. Wyniki analizy są zgodne z modelami analitycznymi, półempirycznym, empirycznymi, oraz z wynikami analizy numerycznej prezentowanej przez innych autorów.
EN
In this paper a fast multipole boundary element method (FMBEM) analysis of internal stress in two-dimensional linear elastic structures is presented. The expansions of the potentials occurring in the stress integral equation are obtained by the differentiation of local series built for the displacement eąuation potentials, and application of the strain-displacement and stress-strain relations. Results of the analysis are presented. To illustrate the accuracy of the method a stress concentration problems are considered, which are a square plate with a circular hole under tension, and a gear. The application of the FMBEM can reduce the analysis time in relation to the conventional BEM case, providing similar accuracy. Presented method can be applied in the BEM analysis of non-linear structures, which requires the evaluation of internal strains or stresses.
PL
W pracy przedstawiono szybką wielobiegunową metodę elementów brzegowych (SWMEB) w analizie tarcz liniowosprężystych, obciążonych siłami objętościowymi. Opracowano program komputerowy wykorzystujący trójwęzłowe elementy brzegowe oraz sześciowęzłowe trójkątne komórki wewnętrzne. Przedstawiono przykład numeryczny analizy przemieszczeń i naprężeń w wirującym krążku. Badano czas obliczeń, pamięć oraz dokładność analizy wykonanej trzema metodami: konwencjonalną MEB, szybką metodą wielobiegunową zastosowaną tylko do obliczenia składników objętościowych oraz kompletną SWMEB.
EN
The fast multipole boundary element method (FMBEM) in analysis of linear elastic plates loaded by volume forces, is presented. A computer code, using three-node boundary element and six-node triangle internal cells, is developed. A numerical example of analysis of displacements and stresses in a rotating disc is presented. Three methods of analysis are considered, namely: the conventional BEM, the fast multipole method applied to evaluation of the volume terms only, and the complete FMBEM. Time of computations, memory and accuracy of the three methods are investigated.
11
Content available remote Fast multipole boundary element method for the analysis of plates with many holes
EN
A three-node quadratic element version of the fast multipole boundary element method (FMBEM) for two-dimensional elastostatic problems is presented. The method is applied to the analysis of perforated plates. A comparison of convergence and accuracy of the present method using quadratic elements with the method using constant elements, presented by other authors, is given. Stress results for a square plate with a circular hole are investigated. Effective material properties of plates with many holes are estimated and compared to analytical results. Implementation of quadratic-element version of the FMBEM resulted in a lower number of degrees of freedom and expansion terms, and similar accuracy to constant-element version of the method, for the same structures. Influence of boundary conditions on the convergence of the iterative solver is investigated. The effectiveness of the FMBEM in relation to the conventional BEM is presented.
PL
W pracy przedstawiono algorytm obliczeń szybkiej wielobiegunowej metody elementów brzegowych (SWMEB) dla dwuwymiarowych zagadnień elastostatyki. Dla tradycyjnej MEB czas obliczeń i wymagana pamięć są wielkościami rzędu N2, gdzie N jest liczbą stopni swobody układu. Dla SWMEB rząd tych wielkości jest redukowany do O(N). Przedstawiono przykład numeryczny tarczy zdyskretyzowanej dużą liczbą elementów brzegowych. Zbadano wpływ liczby stopni swobody na dokładność obliczeń SWMEB. Porównano wymaganą pamięć i czas obliczeń za pomocą tradycyjnej MEB i SWMEB.
EN
In the work, the fast multipole boundary element method (FMBEM) algorithm for two-dimensional elastostatics is presented. The computation time and the memory for the standard BEM are of order of N2, where N is the number of degrees of freedom (DOF) of the structure. For the FMBEM the quantities are reduced to O(N). A numerical example of a plate discretized with many boundary elements is presented. The dependence of accuracy on number of DOF is investigated. The memory and the computation time for the standard BEM and the FMBEM are compared.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.