Determination of local mesh parameters in finite element problems

Authors

  • Vladimir Nikolaevich Bakulin Institute of Applied Mechanics RAS
  • Vatslovas Vatslovovich Inflianskas Institute of Applied Mechanics RAS

DOI:

https://doi.org/10.7242/1999-6691/2013.6.1.9

Keywords:

finite element method, numerical solutions, convergence evaluation, problems of mechanics of laminated shells, stress concentration, finite element mesh, variable mesh density

Abstract

Two basic cases of convergence of finite element solution in the static problems of the theory of elasticity are considered. Based on Saint-Venant’s principle, the sufficiency of finite element mesh refinement for local regions with stress concentration is determined. An algorithm is presented for evaluation of point-by-point convergence of solution for local mesh refinement. To illustrate the method, the results of computation of a cylindrical three-layered composite shell under local loads are given. For stresses reaching the maximum value in the loaded area, the mesh density parameters yielding an initial approximation are found.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Trufanov N.A. O napravleniah razvitia vycislitel’noj mehaniki splosnyh sred na primere analiza publikacij odnogo zurnala // Vycisl. meh. splos. sred. - 2011. - T. 4, No 4. - S. 114-124.
2. Oden Dz. Konecnye elementy v nelinejnoj mehanike splosnyh sred. - M.: Mir, 1976. - 464 s.
3. Streng G., Fiks Dz. Teoria metoda konecnyh elementov. - M.: Mir, 1977. - 351 s.
4. Bate K., Vilson E. Cislennye metody analiza i metod konecnyh elementov. - M.: Strojizdat, 1982. - 448 s.
5. Zenkevic O., Morgan K. Konecnye elementy i approksimacia. - M.: Mir, 1986. - 318 s.
6. Bakulin V.N., Rassoha A.A. Metod konecnyh elementov i golograficeskaa interferometria v mehanike kompozitov. - M.: Masinostroenie, 1987. - 312 s.
7. Sardakov I.N., Trufanov N.A., Matveenko V.P. Metod geometriceskogo pogruzenia v teorii uprugosti. - Ekaterinburg: UrO RAN, 1999. - 298 s.
8. Kligman E.P., Matveenko V.P., Sevodina N.V. Opredelenie sobstvennyh kolebanij kusocno-odnorodnyh vazkouprugih tel s ispol’zovaniem paketa ANSYS // Vycisl. meh. splos. sred. - 2010. - T. 3, No 2. - S. 46-54.
9. Alfutov N.A, Zinov’ev P.A., Popov B.G. Rascet mnogoslojnyh plastin i obolocek iz kompozicionnyh materialov. - M.: Masinostroenie, 1984. - 264 s.
10. Bakulin V.N. Metod konecnyh elementov dla issledovania naprazenno-deformirovannogo sostoania trehslojnyh cilindriceskih obolocek. - M.: CNII Informacii, 1985. - 140 s.
11. Rascet neodnorodnyh pologih obolocek i plastin metodom konecnyh elementov: Monografia / Avt. kollektiv: V.G. Piskunov i dr. - Kiev: Visa skola, 1987. - 200 s.
12. Rikards R.B. Metod konecnyh elementov v teorii obolocek i plastin. - Riga: Zinatne, 1988. - 284 s.
13. Bakulin V.N. Effektivnye modeli dla utocnennogo analiza deformirovannogo sostoania trehslojnyh neosesimmetricnyh cilindriceskih obolocek // DAN. - 2007. - T. 414, No 5. - S. 613-617.
14. Golovanov A.I., Tuleneva O.N., Sigabutdinov A.F. Metod konecnyh elementov v statike i dinamike tonkostennyh konstrukcij. - M.: Fizmatlit, 2006. - 392 s.
15. Popov B.G. Rascet mnogoslojnyh konstrukcij variacionno-matricnymi metodami. - M.: MGTU im. N.E. Baumana, 1993. - 294 s.
16. Bakulin V.N., Inflanskas V.V. Konecno-elementnoe modelirovanie naprazenno-deformirovannogo sostoania trehslojnyh obolocek vrasenia / Mater. XVI Mezd. konferencii po vycislitel’noj mehanike i sovremennym prikladnym programmnym sistemam (VMSPPS’2009). - M.: Izd-vo MAI-PRINT, 2009. - S. 103-106.
17. Godunov S.K., Raben’kij V.S. Raznostnye shemy. Vvedenie v teoriu. - M.: Nauka, 1977. - 440 s.
18. Fedorenko R.P. Relaksacionnyj metod resenia raznostnyh ellipticeskih uravnenij // ZVMMF. - 1961. - T. 1, No 5. - S. 922-927.
19. Fedorenko R.P. Vvedenie v vycislitel’nuu fiziku. - M.: Izd-vo MFTI, 1994. - 528 s.
20. Lubimov D.V., Lubimova T.P., Ivancov A.O., Cerepanova A.A. Ispol’zovanie metoda skvoznogo sceta dla modelirovania dinamiki sistem s poverhnostami razdela // Vycisl. meh. splos. sred. - 2008. - T. 1, No 2. - S. 53-62.
21. Karavaev A.S., Kopysov S.P., Ponomarev A.B. Algoritmy postroenia i perestroenia nestrukturirovannyh cetyrehugol’nyh setok v mnogosvaznyh oblastah // Vycisl. meh. splos. sred. - 2012. - T. 5, No 2. - C. 144-150.

Published

2013-04-27

Issue

Section

Articles

How to Cite

Bakulin, V. N., & Inflianskas, V. V. (2013). Determination of local mesh parameters in finite element problems. Computational Continuum Mechanics, 6(1), 70-77. https://doi.org/10.7242/1999-6691/2013.6.1.9