کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4920731 1429099 2016 18 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
An efficient exponential predictor-corrector time integration method for structures with local nonlinearity
ترجمه فارسی عنوان
یک روش ادغام زمان پیش بینی کننده-اصلاح کننده کارآمد برای ساختارهای با غیر خطی محلی
کلمات کلیدی
شبیه سازی کارآمد، نیروی شبه، ادغام نمایشی، پیش بینی چندین مرحله پیش رو، ساختارهای غیر خطی، ثبات مشروط، مرتبه دوم نگه دارید
ترجمه چکیده
شبیه سازی رفتار غیرخطی سیستم های پیچیده نیاز به تلاش محاسباتی قابل توجهی دارد. علیرغم پیشرفت سریع تکنولوژی محاسبات، تقاضا برای روشهای شبیه سازی کارآمد در زمینه های مختلف پویایی ساختاری مانند شناسایی سیستم غیرخطی و قابلیت اطمینان سیستم غیر خطی همچنان قوی است. علاوه بر کارآیی، پاکسازی و دقت الگوریتمی باید در توسعه روشهای شبیه سازی جدید مورد توجه قرار گیرد. در این مقاله، یک روش برای درمان غیر خطی های موضعی در یک ساختار به طور موثر و دقیق پیشنهاد شده است. این روش به طور مشروط پایدار است. معادلات سیستم به یک بخش خطی حالت غیرخطی و یک بخش غیرخطی وابسته به حالت تقسیم می شوند که به صورت نیروی خارجی است که بر روی سیستم خطی عمل می کند. پاسخ سیستم با تکرارهای ثابت ثابت به دست می آید که در آن شبه نیروها تا زمان همگرایی به روز می شوند. علاوه بر شکل پیش بینی یک زمانه-قدم جلو، ایده جدید پیش بینی چند گام پیش رو پیشنهاد شده است. اثر این روش بررسی و نشان داده شده است که باعث افزایش کارایی و پایداری الگوریتم می شود. برای انجام یکپارچگی عددی، طرح های زمان گام به گام مانند روش نگهداری درجه اول نمایی می تواند برای بهره وری و دقت استفاده شود. برای افزایش دقت و پایداری روش، معادل نگهداری جدید دوم مرتب شده و اجرا می شود. کارایی، پایداری و دقت روش در نمونه های عددی نشان داده شده است. در نهایت، این روش برای حرکت ناشی از زلزله یک ساختمان 20 طبقه با غیر خطی های محلی اعمال می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات مهندسی ژئوتکنیک و زمین شناسی مهندسی
پیش نمایش مقاله
یک روش ادغام زمان پیش بینی کننده-اصلاح کننده کارآمد برای ساختارهای با غیر خطی محلی
چکیده انگلیسی
Simulating the nonlinear behavior of complex systems requires significant computational effort. Despite the rapid progress in computing technology, the demand is still strong for more efficient simulation methods in diverse structural dynamics fields such as nonlinear system identification and nonlinear system reliability. In addition to efficiency, algorithmic stability and accuracy must be addressed in the development of new simulation procedures. In this paper, a method to treat localized nonlinearities in a structure efficiently and accurately is proposed. The method is conditionally stable. The system equations are separated into a state-invariant linear part and a state-dependent nonlinear part that is considered to be external pseudo-forces that act on the linear system. The response of the system is obtained by fixed point iterations in which the pseudo-forces are updated until convergence. In addition to the one time-step-ahead prediction form, the novel idea of multiple time-step-ahead prediction is proposed. The effect of this approach is investigated and shown to increase algorithm efficiency and stability. To perform the numerical integration, time-stepping schemes like the exponential first-order hold method can be used to the advantage of efficiency and accuracy. To increase the accuracy and stability of the method, a novel second-order hold equivalent is derived and implemented. The efficiency, stability, and accuracy of the method are demonstrated in numerical examples. Finally, the method is applied to the earthquake-induced motion of a 20-story building with local nonlinearities.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Engineering Structures - Volume 128, 1 December 2016, Pages 344-361
نویسندگان
, , ,