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F‐bar aided edge‐based smoothed finite element method using tetrahedral elements for finite deformation analysisof nearly incompressible solids
International journal for numerical methods in engineering, 2017-03, Vol.109 (11), p.1582-1606
Onishi, Y.
Iida, R.
Amaya, K.
2017
Volltextzugriff (PDF)
Details
Autor(en) / Beteiligte
Onishi, Y.
Iida, R.
Amaya, K.
Titel
F‐bar aided edge‐based smoothed finite element method using tetrahedral elements for finite deformation analysisof nearly incompressible solids
Ist Teil von
International journal for numerical methods in engineering, 2017-03, Vol.109 (11), p.1582-1606
Ort / Verlag
Bognor Regis: Wiley Subscription Services, Inc
Erscheinungsjahr
2017
Quelle
Alma/SFX Local Collection
Beschreibungen/Notizen
Summary A new smoothed finite element method (S‐FEM) with tetrahedral elements for finite strain analysis of nearly incompressible solids is proposed. The proposed method is basically a combination of the F‐bar method and edge‐based S‐FEM with tetrahedral elements (ES‐FEM‐T4) and is named ‘F‐barES‐FEM‐T4’. F‐barES‐FEM‐T4 inherits the accuracy and shear locking‐free property of ES‐FEM‐T4. At the same time, it also inherits the volumetric locking‐free property of the F‐bar method. The isovolumetric part of the deformation gradient (Fiso) is derived from the F of ES‐FEM‐T4, whereas the volumetric part (Fvol) is derived from the cyclic smoothing of J(=det(F)) between elements and nodes. Some demonstration analyses confirm that F‐barES‐FEM‐T4 with a sufficient number of cyclic smoothings suppresses the pressure oscillation in nearly incompressible materials successfully with no increase in DOF. Moreover, they reveal that our method is capable of relaxing the corner locking issue arising at the corner in the cylinder barreling analysis. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
Sprache
Englisch
Identifikatoren
ISSN: 0029-5981
eISSN: 1097-0207
DOI: 10.1002/nme.5337
Titel-ID: cdi_proquest_miscellaneous_1884109038
Format
–
Schlagworte
Computational fluid dynamics
,
Corners
,
Cylinders
,
Deformation
,
edge‐based smoothed finite element method (ES‐FEM)
,
Finite element method
,
finite strain
,
F‐bar method
,
locking‐free
,
Mathematical analysis
,
Mathematical models
,
pressure oscillation
,
Smoothing
,
static implicit analysis
,
tetrahedral element
Weiterführende Literatur
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