Wyszukiwarka
A general isogeometric finite element formulation for rotation‐free shells with in‐plane bending of embedded fibers
Abstrakt
This article presents a general, nonlinear isogeometric finite element formulation for rotation-free shells with embedded fibers that captures anisotropy in stretching, shearing, twisting, and bending - both in-plane and out-of-plane. These capabilities allow for the simulation of large sheets of heterogeneous and fibrous materials either with or without matrix, such as textiles, composites, and pantographic structures. The work is a computational extension of our earlier theoretical work that extends existing Kirchhoff-Love shell theory to incorporate the in-plane bending resistance of initially straight or curved fibers. The formulation requires only displacement degrees-of-freedom to capture all mentioned modes of deformation. To this end, isogeometric shape functions are used in order to satisfy the required C1-continuity for bending across element boundaries. The proposed formulation can admit a wide range of material models, such as surface hyperelasticity that does not require any explicit thickness integration. To deal with possible material instability due to fiber compression, a stabilization scheme is added. Several benchmark examples are used to demonstrate the robustness and accuracy of the proposed computational formulation.
Cytowania
-
5
CrossRef
-
0
Web of Science
-
6
Scopus
Autorzy (3)
-
Thang X. Duong dr
-
Mikhail Itskov
Cytuj jako
Pełna treść
- Wersja publikacji
- Accepted albo Published Version
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1002/nme.6937
- Licencja
-
otwiera się w nowej karcie
Słowa kluczowe
Informacje szczegółowe
- Kategoria:
- Publikacja w czasopiśmie
- Typ:
- artykuły w czasopismach
- Opublikowano w:
-
INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL METHODS IN ENGINEERING
nr 123,
strony 3115 - 3147,
ISSN: 0029-5981 - Język:
- angielski
- Rok wydania:
- 2022
- Opis bibliograficzny:
- Duong T. X., Itskov M., Sauer R.: A general isogeometric finite element formulation for rotation‐free shells with in‐plane bending of embedded fibers// INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL METHODS IN ENGINEERING -Vol. 123,iss. 4 (2022), s.3115-3147
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1002/nme.6937
- Źródła finansowania:
-
- COST_FREE
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 466 razy
Publikacje, które mogą cię zainteresować
A general theory for anisotropic Kirchhoff–Love shells with in-plane bending of embedded fibers
- T. X. Duong,
- V. N. Khiêm,
- M. Itskov
- + 1 autorów
Isogeometric Shell FE Analysis of the Human Abdominal Wall
- B. Borzeszkowski,
- T. X. Duong,
- R. A. Sauer
- + 1 autorów