Application of Direct Integration Methods in the solution of a nonlinear beam problem

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rufato, Raul Carreira
Data de Publicação: 2021
Outros Autores: Enriquez-Remigio, Santos Alberto, Morais, Tobias Souza
Tipo de documento: Artigo
Idioma: eng
Título da fonte: Remat (Bento Gonçalves)
DOI: 10.35819/remat2021v7i1id4277
Texto Completo: https://periodicos.ifrs.edu.br/index.php/REMAT/article/view/4277
Resumo: This work applies different numerical methods involved in the solution of a nonlinear clamped beam problem. The methodology used in the discretization of the dynamic problem is based on the Finite Element Method (FEM), followed by mode superposition, where a localized nonlinearity is applied at the free end of the beam. The solution of the nonlinear problem is performed by five different integration methods. The solution code is implemented in FORTRAN language, validated with ANSYS and the dynamic response and the graphs are obtained with the help of MATLAB software. The work shows the convergence of the implemented methods with various validation problems.
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spelling Application of Direct Integration Methods in the solution of a nonlinear beam problemAplicação de Métodos de Integração Direta na solução de um problema não linear de vigaNumerical MethodsFinite Element MethodMode SuperpositionMétodos NuméricosMétodo dos Elementos FinitosSuperposição ModalThis work applies different numerical methods involved in the solution of a nonlinear clamped beam problem. The methodology used in the discretization of the dynamic problem is based on the Finite Element Method (FEM), followed by mode superposition, where a localized nonlinearity is applied at the free end of the beam. The solution of the nonlinear problem is performed by five different integration methods. The solution code is implemented in FORTRAN language, validated with ANSYS and the dynamic response and the graphs are obtained with the help of MATLAB software. The work shows the convergence of the implemented methods with various validation problems.Este trabalho aplica diferentes métodos numéricos envolvidos na solução de um problema de viga não linear engastada em uma de suas extremidades. A metodologia usada na discretização do problema dinâmico é baseada no Método dos Elementos Finitos (MEF), seguido pela superposição de modo, onde uma não linearidade localizada é aplicada na extremidade livre da viga. A solução do problema não linear é realizada por cinco diferentes métodos de integração. O código da solução é implementado na linguagem FORTRAN, validado com o ANSYS e a resposta dinâmica e os gráficos são obtidos com a ajuda do software MATLAB. O trabalho mostra a convergência dos métodos implementados para os vários problemas de validação.Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul2021-01-08info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionArtigo avaliado pelos paresapplication/pdfhttps://periodicos.ifrs.edu.br/index.php/REMAT/article/view/427710.35819/remat2021v7i1id4277REMAT: Revista Eletrônica da Matemática; Vol. 7 No. 1 (2021); e3002REMAT: Revista Eletrônica da Matemática; Vol. 7 Núm. 1 (2021); e3002REMAT: Revista Eletrônica da Matemática; v. 7 n. 1 (2021); e30022447-2689reponame:Remat (Bento Gonçalves)instname:Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul (IFRS)instacron:IFRSenghttps://periodicos.ifrs.edu.br/index.php/REMAT/article/view/4277/2838Copyright (c) 2021 REMAT: Revista Eletrônica da Matemáticahttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessRufato, Raul CarreiraEnriquez-Remigio, Santos AlbertoMorais, Tobias Souza2022-12-28T16:06:35Zoai:ojs2.periodicos.ifrs.edu.br:article/4277Revistahttp://periodicos.ifrs.edu.br/index.php/REMATPUBhttps://periodicos.ifrs.edu.br/index.php/REMAT/oai||greice.andreis@caxias.ifrs.edu.br2447-26892447-2689opendoar:2022-12-28T16:06:35Remat (Bento Gonçalves) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul (IFRS)false
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description This work applies different numerical methods involved in the solution of a nonlinear clamped beam problem. The methodology used in the discretization of the dynamic problem is based on the Finite Element Method (FEM), followed by mode superposition, where a localized nonlinearity is applied at the free end of the beam. The solution of the nonlinear problem is performed by five different integration methods. The solution code is implemented in FORTRAN language, validated with ANSYS and the dynamic response and the graphs are obtained with the help of MATLAB software. The work shows the convergence of the implemented methods with various validation problems.
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