فرارَفت پاسخ در تحلیل پویای عددی سازهها
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 4305-IRAST (R2)
نویسندگان
1بلوار سجاد، نیلوفر 4، پلاک 68، طبقه دوم
2کارشناس ارشد سازه، گروه عمران، موسسه آموزش عالی اقبال لاهوری، مشهد، ایران
3دانشیار، گروه عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد، مشهد، ایران،
چکیده
فرآیند تابعاولیهگیری عددی گامبهگام برای حل معادلهی تعادل دینامیکی سازه، یکی از متداولترین شیوهها به منظور بدست آوردن پاسخ سازه میباشد. تا کنون الگوریتمهای گوناگونی برای این کار ارائه شده است. در این مقاله، گونهی نوینی از این نوع روشها مورد مطالعه قرار میگیرد. این شیوهها، که به روشهای سازهمحور معروف هستند، بر اساس مشخصات سازه ویژگیهای عددی خود را تغییر میدهند.
این روشها علاوه بر پایداری نامشروط، به هیچگونه فرآیند تکراری برای حل مسئله غیر خطی نیاز ندارند. بنابراین راهکارهای مزبور از دیدگاه حجم و زمان محاسبات، به ویژه در رفتارهای ناخطی، بسیار کارآمد هستند. با این وجود، پدیده فرارَفتِ پاسخ در روشهای سازهمحور کمتر مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این مقاله، بررسی این پدیده در پارهای از روشهای شناخته شده سازهمحور میباشد. بدین منظور، یک نمونه عددی مورد ارزیابی قرار میگیرد. نتایج نشان میدهند که روش نوین نیمهصریح مبتنی بر شیوهی مرکب، بهترین عملکرد را در میان روشهای سازه محور دارد.
این روشها علاوه بر پایداری نامشروط، به هیچگونه فرآیند تکراری برای حل مسئله غیر خطی نیاز ندارند. بنابراین راهکارهای مزبور از دیدگاه حجم و زمان محاسبات، به ویژه در رفتارهای ناخطی، بسیار کارآمد هستند. با این وجود، پدیده فرارَفتِ پاسخ در روشهای سازهمحور کمتر مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این مقاله، بررسی این پدیده در پارهای از روشهای شناخته شده سازهمحور میباشد. بدین منظور، یک نمونه عددی مورد ارزیابی قرار میگیرد. نتایج نشان میدهند که روش نوین نیمهصریح مبتنی بر شیوهی مرکب، بهترین عملکرد را در میان روشهای سازه محور دارد.
کلیدواژه ها
موضوعات
Title
Overshoot in Numerical Solution of Structural Dynamics.
Authors
Emadodin Jandaghi, Amir Hossein Namadchi, Javad Alamatian
Abstract
Step by step numerical time integration procedure is one of the popular methods for solving the equation of motion. So far, various algorithms have been developed to this end. In this paper, a new generation of these methods called structure dependent techniques are studied. The aforementioned schemes change their parameters according to the structural properties.These methods are unconditionally stable and they do not need any iterative procedures for solving nonlinear problems. Thus Regarding computational time and effort, structure-dependent methods are very efficient, especially in nonlinear behaviors. However, the problem of overshoot in the numerical solution has not been studied thoroughly. The goal of this paper is to investigate this problem in some of the well-known structure dependent techniques. To this end, a numerical example is evaluated. The results reveal that the new semi-explicit unconditionally stable algorithm based on the composite scheme (SEUSBC) has the best performance among the structure dependent techniques.
Keywords
Structural Dynamics, Numerical Analysis, Time Integration, Structure Dependent, overshoot