Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Higher-order inverse mass matrices for the explicit transient analysis of heterogeneous solids

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61388998%3A_____%2F24%3A00585736" target="_blank" >RIV/61388998:_____/24:00585736 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/71226401:_____/24:N0100936

  • Výsledek na webu

    <a href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/nme.7457" target="_blank" >https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/nme.7457</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1002/nme.7457" target="_blank" >10.1002/nme.7457</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Higher-order inverse mass matrices for the explicit transient analysis of heterogeneous solids

  • Popis výsledku v původním jazyce

    New methods are presented for the direct computation of higher-order inverse mass matrices (also called reciprocal mass matrices) that are used for explicit transient finite element analysis. The motivation of this work lies in the need of having appropriate sparse inverse mass matrices, which present the same structure as the consistent mass matrix, preserve the total mass, predict suitable frequency spectrum and dictate sufficiently large critical time step sizes. For an efficient evaluation of the reciprocal mass matrix, the projection matrix should be diagonal. This condition can be satisfied by adopting dual shape functions for the momentum field, generated from the same shape functions used for the displacement field. A theoretically consistent derivation of the inverse mass matrix is based on the three-field Hamilton principle and requires the projection matrix to be evaluated from the integral of these shape functions. Unfortunately, for higher-order FE shape functions and serendipity FE elements, the projection matrix is not positive definitive and can not be employed. Therefore, we study several lumping procedures for higher order reciprocal mass matrices considering their effect on total-mass preserving, frequency spectra and accuracy in explicit transient simulations. The article closes with several numerical examples showing suitability of the direct inverse mass matrix in dynamics.

  • Název v anglickém jazyce

    Higher-order inverse mass matrices for the explicit transient analysis of heterogeneous solids

  • Popis výsledku anglicky

    New methods are presented for the direct computation of higher-order inverse mass matrices (also called reciprocal mass matrices) that are used for explicit transient finite element analysis. The motivation of this work lies in the need of having appropriate sparse inverse mass matrices, which present the same structure as the consistent mass matrix, preserve the total mass, predict suitable frequency spectrum and dictate sufficiently large critical time step sizes. For an efficient evaluation of the reciprocal mass matrix, the projection matrix should be diagonal. This condition can be satisfied by adopting dual shape functions for the momentum field, generated from the same shape functions used for the displacement field. A theoretically consistent derivation of the inverse mass matrix is based on the three-field Hamilton principle and requires the projection matrix to be evaluated from the integral of these shape functions. Unfortunately, for higher-order FE shape functions and serendipity FE elements, the projection matrix is not positive definitive and can not be employed. Therefore, we study several lumping procedures for higher order reciprocal mass matrices considering their effect on total-mass preserving, frequency spectra and accuracy in explicit transient simulations. The article closes with several numerical examples showing suitability of the direct inverse mass matrix in dynamics.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    20302 - Applied mechanics

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA23-06220S" target="_blank" >GA23-06220S: Flexoelektrické periodické struktury pro transport tekutin a sběr energie</a><br>

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    International Journal for Numerical Methods in Engineering

  • ISSN

    0029-5981

  • e-ISSN

    1097-0207

  • Svazek periodika

    125

  • Číslo periodika v rámci svazku

    11

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    25

  • Strana od-do

    e7457

  • Kód UT WoS článku

    001162858400001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85185680561