Filtry
wszystkich: 959
wybranych: 912
-
Katalog
Filtry wybranego katalogu
Wyniki wyszukiwania dla: FIXITY
-
Local Mesh Deformation for accelerated parametric studies based on the Finite Element Method
PublikacjaThis paper presents an approach for enhancing the efficiency of two-dimensional Finite Element Method analysis in parametric studies or optimisation process of microwave components. The new approach involves local mesh deformation applied near the elements that are modified during computations. Since in the proposed approach the topology of the mesh remains unchanged, a new mesh does not have to be generated from scratch when the...
-
GPU-Accelerated 3D Mesh Deformation for Optimization Based on the Finite Element Method
PublikacjaThis paper discusses a strategy for speeding up the mesh deformation process in the design-byoptimization of high-frequency components involving electromagnetic field simulations using the 3D finite element method (FEM). The mesh deformation is assumed to be described by a linear elasticity model of a rigid body; therefore, each time the shape of the device is changed, an auxiliary elasticity finite-element problem must be solved....
-
Fractional Spectral and Fractional Finite Element Methods: A Comprehensive Review and Future Prospects
PublikacjaIn this article, we will discuss the applications of the Spectral element method (SEM) and Finite element Method (FEM) for fractional calculusThe so-called fractional Spectral element method (f-SEM) and fractional Finite element method (f-FEM) are crucial in various branches of science and play a significant role. In this review, we discuss the advantages and adaptability of FEM and SEM, which provide the simulations of fractional...
-
Accuracy, Memory and Speed Strategies in GPU-based Finite-Element Matrix-Generation
PublikacjaThis paper presents strategies on how to optimize GPU-based finite-element matrix-generation that occurs in the finite-element method (FEM) using higher order curvilinear elements. The goal of the optimization is to increase the speed of evaluation and assembly of large finite-element matrices on a single GPU (Graphics Processing Unit) while maintaining the accuracy of numerical integration at the desired level. For this reason,...
-
Application of extended Finite Element Method to cracked concrete elements - numerical aspects
PublikacjaArtykuł omawia zastosowanie rozszerzonej metody elementów skończonych do zarysowanych elementów betonowych. Obliczenia wykonano dla elementów poddanych zginaniu i mieszanemu ściskaniu - rozciąganiu. Wyniki porównano z doświadczeniami.
-
An optimal form of the finite element mass matrix in the analysis of longitudinal vibrations of rods
PublikacjaIn this paper, an attempt is made to find the optimal form of the mass matrix of a rod finite element, which allows one to obtain the smallest errors in the longitudinal frequency determination of natural vibrations of any boundary conditions within the whole range of determined frequencies. It is assumed that the mass matrix can be treated as a linear combination of the consistent and diagonal matrices. Based on analytical considerations,...
-
Biomechanics of Lumbar Spine Injury in Road Barrier Collision–Finite Element Study
PublikacjaLiterature and field data from CIREN database have shown that lumbar spine injuries occur during car crashes. There are multiple hypotheses regarding how they occur; however, there is no biomechanical explanation for these injuries during collisions with road safety barriers (RSBs). Therefore, the objective of this study was to investigate the mechanics of vertebral fractures during car collisions with concrete RSBs. The finite...
-
An isogeometric finite element formulation for geometrically exact Timoshenko beams with extensible directors
PublikacjaAn isogeometric finite element formulation for geometrically and materially nonlinear Timoshenko beams is presented, which incorporates in-plane deformation of the cross-section described by two extensible director vectors. Since those directors belong to the space R3, a configuration can be additively updated. The developed formulation allows direct application of nonlinear three-dimensional constitutive equations without zero...
-
An isogeometric finite element formulation for frictionless contact of Cosserat rods with unconstrained directors
PublikacjaThis paper presents an isogeometric finite element formulation for nonlinear beams with impenetrability constraints, based on the kinematics of Cosserat rods with unconstrained directors. The beam cross-sectional deformation is represented by director vectors of an arbitrary order. For the frictionless lateral beam-to-beam contact, a surface-to-surface contact algorithm combined with an active set strategy and a penalty method...
-
FINITE GROUND CPW-FED UWB ANTENNA OVER THE METALLIC CYLINDRICAL SURFACES
PublikacjaThe investigation of finite ground coplanar fed ultra-wideband (UWB) antenna and the influence of its curvature and the proximity of circular metallic screen on the reflection coefficients and radiation characteristics is presented. The antenna is composed of two circular coplanar strips which enclose slot aperture of similar shape and is designed on a thin and flexible substrate which allows its bending. The antenna configuration...
-
Semi- incremental construction of minimal cyclic finite state automata usingcontinuation classes.
PublikacjaMinimalne automaty skończone są często wybierane do przedstawiania słowników morfologicznych języka naturalnego. Wśród ich zalet znajdują się duża szybkość rozpoznawania i małe wymagania pamięciowe. Tłumaczenie opisów morfologicznych opartych o klasy kontynuacji na minimalne, cykliczne automaty skończone jest tradycyjnie dokonywane w kilku fazach, zawierających tworzenie automatu niedeterministycznego z przejściami etykietowanymi...
-
Comparison of modal and finite-element methods in the vibrational analysis of marine propulsion systems
PublikacjaW okrętowych układach napędowych występują dwa typy części składowych. Pierwszym z nich są odcinki wałów, które należą do elementów o ciągłym rozkładzie własności masowych, sprężystych i tłumiących oraz elementy o parametrach skupionych, do których można zaliczyć śrubę napędową, tarcze sprzęgieł i inne. W pracy porównano dwie metody modelowania takich układów. Pierwsza z nich związana jest z tworzeniem modeli przybliżonych w oparciu...
-
Theoretical study of the finite amplitude waves interaction problem for multielement radiating array.
PublikacjaPrzedstawiono model matematyczny i wyniki badań teoretycznych zjawiska oddziaływań fal dla źródeł biharmonicznych. Rozpatrzono dwie konfiguracje źródła. Model matematyczny zbudowano w oparciu o równanie KZK dla źródeł bez osiowej symetrii. Analizowano zmiany ciśnienia fal różnych częstotliwości w obrębie wiązki akustycznej.
-
Hybrid Finite Element Method Development for Offshore Structures’ Calculation with the Implementation of Industry Standards
PublikacjaIn the design process of offshore steel structures, it is typical to employ commercial calculation codes in which simulation and evaluation of results are performed on the basis of the available standards (e.g. API, DNV, Lloyds). The modeling and solution rely on finite element methods and cover the simulation of the structure’s properties along with the influence of the marine environment – sea currents, wave and wind loading,...
-
Determinants of the primary stability of cementless acetabular cup implants: A 3D finite element study
PublikacjaPrimary stability of cementless implants is crucial for the surgical success and long–term stability. However, primary stability is difficult to quantify in vivo and the biomechanical phenomena occurring during the press–fit insertion of an acetabular cup (AC) implant are still poorly understood. The aim of this study is to investigate the influence of the cortical and trabecular bone Young's moduli Ec and Et, the interference...
-
Hybrid Finite Element Method Development for Offshore Structures’ Calculation with the Implementation of Industry Standards
PublikacjaIn the design process of offshore steel structures, it is typical to employ commercial calculation codes in which simulationand evaluation of results are performed on the basis of the available standards (e.g. API, DNV, Lloyds). The modelingand solution rely on finite element methods and cover the simulation of the structure’s properties along with the influenceof the marine environment – sea currents, wave...
-
Simulation of water flow in double -porosity soils on unstructured grids with the finite element method.
PublikacjaRozważa sie model przepływu wody w gruntowym ośrodku o podwójnej porowatości. Model matematyczny uzyskano poprzez zastosowanie teorii homogenizacji zastosowanej do gruntów o bardzo dużej różnicy przepuszczalności.
-
Structural properties of foil bearings: a closed-form solution validated with finite element analysis
PublikacjaFluid film thickness in a compliant foil bearing is greatly influenced by the deflection of the bearing structure. Therefore, in order to properly model performance of a foil bearing, it is mandatory that the deflection of the compliant bearing structure due to the generated hydrodynamic pressure is determined accurately. This article proposes an easy-to-use two-dimensional model, which takes into account detailed geometry of the...
-
Improving the accuracy of subgridding scheme in finite differences method based on Legendre polynomials expansion
PublikacjaIn this article the Legendre polynomials have been used to interpolate the field at the boundary of the meshes of different densities. The numerical verification of the proposed technique has been carried out in frequency domain. It has been shown that the accuracy of the presented method is very high and stable - the error monotonically decreases as a function of the refinement factor.
-
Unstructured finite-volume meshes for two-dimensional flow in variably saturated porous media
PublikacjaW pracy opisano rozwiązanie równania przepływu nienasyconego w ośrodkach porowatych z wykorzystaniem metody objętości skończonych. Przedstawiono różne sposoby tworzenia siatki numerycznej. Przeprowadzono analizę wpływu sposobu uśredniania współczynnika filtracji między sąsiednimi objętościami skończonymi na dokładność wyników.
-
Spectral Finite Element Method for Propagation of Elastic Waves in Wind Turbine Blades for SHM
PublikacjaW pracy przedstawiono model łopaty turbiny wiatrowej zbudowany z wykorzystaniem spektralnych elementów skończonych. Omówiono wyniki symulacji propagacji fal sprężystych i ich interakcji z uszkodzeniami w formie pęknięcia i delaminacji.
-
On the convergence of a finite-difference discretization à la Mickens of the generalized Burgers–Huxley equation
PublikacjaIn this note, we establish the property of convergence for a finite-difference discretization of a diffusive partial differential equation with generalized Burgers convective law and generalized Hodgkin–Huxley reaction. The numerical method was previously investigated in the literature and, amongst other features of interest, it is a fast and nonlinear technique that is capable of preserving positivity, boundedness and monotonicity....
-
SSFR Test of Synchronous Machine for Different Saturation Levels using Finite-Element Method
PublikacjaIn this paper the StandStill Frequency Response characteristics (SSFR) of saturated synchronous generator (SG) have been calculated using Finite Element Method (FEM) analysis. In order to validate proposed approach for unsaturated conditions FEM simulation from Flux2D software has been compared with the measurements performed on the 10 kVA, 4- poles synchronous machine ELMOR GCe64a of salient rotor construction, equipped with a...
-
Certain numerical issues of wave propagation modelling in rods by the Spectral Finite Element Method
PublikacjaW pracy omówiony zagadnienia związane z modelowaniem propagacji fal sprężystych metodą Spektralnych Elementów Skończonych. Przedstawiono wpływ postaci macierzy mas na błędy rozwiązania. Omówiono zakres stosowalności modeli.
-
The finite difference methods of computation of X-rays propagation through a system of many lenses
PublikacjaThe propagation of X-ray waves through an optical system consisting of many beryllium X-ray refrac- tive lenses is considered. In order to calculate the propagation of electromagnetic in the optical sys- tem, two differential equations are considered. First equation for an electric field of a monochromatic wave and the second equation derived for complex phase of the same electric The propagation of X-ray waves through an optical system...
-
M-integral for finite anti-plane shear of a nonlinear elastic matrix with rigid inclusions
PublikacjaThe path-independent M-integral plays an important role in analysis of solids with inhomogeneities. However, the available applications are almost limited to linear-elastic or physically non-linear power law type materials under the assumption of infinitesimal strains. In this paper we formulate the M-integral for a class of hyperelastic solids undergoing finite anti-plane shear deformation. As an application we consider the problem...
-
The finite-volume Dirac-Hartree-Fock method for confined relativistic many-electron systems.
PublikacjaRozpatrzono relatywistyczny układ N-elektronowy ograniczony w skończonej objętośći V. Ograniczenie modelowano za pomocą warunku brzegowego narzuconego na funkcję falową układu na brzegu hiperobjętości VN. Stosując przybliżenie elektronów niezależnych, z zasady wariacyjnej dla energii wyprowadzono układ równań Diraca-Hartree-Focka oraz warunki narzucone na rozwiązania tego układu na brzegu V.
-
A simple finite difference approach using unstructured meshes from FEM mesh generators.
PublikacjaPrezentujemy metodologię używania dwuwymiarowych różnic skończonych wykorzystujących siatki trójkątne z metody FEM. Określiliśmy wyrażenia opisujące pierwsząi drugą pochodną w oparciu o wartości pól w saśiednich punktach. Metodę przetestowaliśmy na strukturze rezonatora z prostokątnym rdzeniem dielektrycznym.
-
A fast high-resolution 3-D Finite Difference Time-Domain scheme with macromodels.
PublikacjaZaprezentowano szybki trójwymiarowy wysokorozdzielczy algorytm różnic skończonych w dziedzinie czasu. Zwiększona rozdzielczość osiągnięta została poprzez połączenie standardowego schematu FDTD z makromodelami silnie zagęszczonych objętości stworzonych przez zastosowanie redukcji rzędu modelu. Nowy schemat FDTD z makromodelami jest wyprowadzony. Koszt numeryczny nowej metody jest wyestymowany. Doskonałe wyniki zostały zaobserwowane...
-
Comparative modeling of shear zone patterns in granular bodies with finite and discrete element method
PublikacjaW artykule przedstawiono wyniki numeryczne naporu piasku na ściankę szczelną. Obliczenia wykonano stosując metodę elementów dyskretnych i skończonych na bazie mikropolarnego hipoplastycznego prawa materiałowego. Porównanie obu podejść wykonano na poziomie makro i mikro. Wyniki numeryczne porównano także z wynikami doświadczalnymi.
-
Simulations of Shear Zones and Cracks in Engineering Materials Using eXtended Finite Element Method
PublikacjaNumerical simulations of cracks and shear zones in quasi-brittle materials are presented. Extended Finite Element Method is used to describe both cracks and shear zones. In a description of tensile cracks, a Rankine criterion is assumed. A discrete Mohr-Coulomb law is adopted for simulations of shear zones. Results of simple numerical tests: unixial tension, bending and biaxial compression are demonstrated.
-
Rigid finite elements and multibody modeling in analyses of a robot shaped elastic/plastic deformations of a beam
PublikacjaDynamics analysis of a system composed of a parallel manipulator and of an elastic beam is presented in the paper. Classic 3RRR parallel manipulator is considered and used to deform the beam. Elasto-plastic deformations are investigated. Rigid-finite-elements technique is employed to deal with dynamics of the beam. A multibody structure is associated with the introduced hybrid system in order to model its dynamics. Idea of the...
-
Wave‐Induced Surge Motion and Collisions of Sea Ice Floes: Finite‐Floe‐Size Effects
Publikacja -
2-D constitutive equations for orthotropic Cosserat type laminated shells in finite element analysis
PublikacjaWe propose 2-D Cosserat type orthotropic constitutive equations for laminated shells for the purpose of initial failure estimation in a laminate layer. We use nonlinear 6-parameter shell theory with asymmetric membrane strain measures and Cosserat kinematics as the framework. This theory is specially dedicated to the analysis of irregular shells, inter alia, with orthogonal intersections, since it takes into account the drilling...
-
Periodicity-induced effects in the scattering and absorption of light by infinite and finite gratings of circular silver nanowires
Publikacja -
Modelling and parameter identification of steel–concrete composite beams in 3D rigid finite element method
Publikacja -
Approximate analytical boundary conditions for efficient finite difference frequency domain simulations in cylindrical coordinates
PublikacjaW artykule zaprezentowano prostą technikę analizy rezonatora otwartego. Algorytm łączy w sobie metodę różnic skończonych i rozwinięć funkcyjnych , umożliwiając implementację warunków brzegowych symulujących otwartą przestrzeń. Metoda testowana była w analizie rezonatorów o różnych wymiarach,a otrzymane wyniki dobrze zgadzały się z rezultatami innych metod.
-
A new conformal radiation boundary condition for high accuracy finite difference analysis of open waveguides
PublikacjaW publikacji zaprezentowano nowe warunki brzegowe przeznaczone dla precyzyjnej analizy otwartych prowadnic falowych metodą różnic skończonych. Praca zawiera również liczne przykłady zastosowania proponowanej techniki oraz porównanie otrzymanych rezultatów numerycznych z wynikami otrzymywanymi przy użyciu innych metod.
-
Projection framework for hybrid methods derived from finite difference operators in time and frequency domain
PublikacjaW artykule przedstawiono ogólną koncepcję tworzenia algorytmów hybrydowych na bazie operatorowego sformułowania metody różnic skończonych. Wykorzystano koncepcję projekcji ortogonalnej w przestrzeni skończeniewymiarowej w celu modyfilacji pierwotnego sformułowania.
-
Efficient Multiscale Finite Difference Frequency Domain Analysis Using Multiple Macromodels with Compressed Boundaries
PublikacjaW niniejszym artykule zaprezentowany został nowatorski pomysł na zmniejszenie numerycznej złożoności metody różnic skończonych przy użyciu wielu makromodeli. Skuteczność techniki macromodelingu zależy od liczby portów modelu. Aby zwiększyć efektywność algorytmu, próbki pola na granicy makromodeli są zastępowane przez amplitudy wielomianów Legendre'a. Przedefiniowanie problemu w taki sposób powoduje znaczną redukcję czasu analizy....
-
Finite-element analysis of a base-isolated multi-storey steel building under seismic motions
PublikacjaNumerical simulation of the seismic behaviour of a multi-storey steel building, both fixed-base and base-isolated, under the 1940 El Centro earthquake was performed in this paper. The analyzed 4-storey building was decoupled from the shaking ground with the Polymeric Bearings, which can be considered a proposal of a new seismic isolation system. It consists of rectangular-shaped blocks made of a specially prepared flexible polymeric...
-
Application of the Finite Element Method for Modelling of the Spatial Distribution of Residual Stresses in Hybrid Surface Layers
Publikacja -
Communication and Load Balancing Optimization for Finite Element Electromagnetic Simulations Using Multi-GPU Workstation
PublikacjaThis paper considers a method for accelerating finite-element simulations of electromagnetic problems on a workstation using graphics processing units (GPUs). The focus is on finite-element formulations using higher order elements and tetrahedral meshes that lead to sparse matrices too large to be dealt with on a typical workstation using direct methods. We discuss the problem of rapid matrix generation and assembly, as well as...
-
Finite element/mode-matching analysis of ferrite/dielectric line junctions of arbitrary cross-section
PublikacjaThis paper is focused on the analysis of line junctions obtained as a cascade of dielectric and ferrite guides of arbitrary cross-section. The main application of such structures is nonreciprocal devices such as isolators, circulators, or phase shifters. The efficient finite element/mode-matching approach is proposed to the analysis of such structures. In this approach, thefiniteelementmethod is applied todetermine propagation...
-
Modeling by finite element methods of impact of erosion on frequency of normal modes of L-0 blade
PublikacjaAfter some time of exploitation steam turbine rotors blades in energetic industry they are being eroded and also their frequency of normal modes is changed. Those changes can cause to unwanted shift of blades normal mode frequencies. It is necessary to find quick method of rating changes of frequency in connection of mass loss due erosion. The evaluation of this dependence was made by finite element modeling method using HyperWorks...
-
Impact of the Finite Element Mesh Structure on the Solution Accuracy of a Two-Dimensional Kinematic Wave Equation
PublikacjaThe paper presents the influence of the finite element mesh structure on the accuracy of the numerical solution of a two-dimensional linear kinematic wave equation. This equation was solved using a two-level scheme for time integration and a modified finite element method with triangular elements for space discretization. The accuracy analysis of the applied scheme was performed using a modified equation method for three different...
-
A general isogeometric finite element formulation for rotation‐free shells with in‐plane bending of embedded fibers
PublikacjaThis 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...
-
An isogeometric finite element formulation for boundary and shell viscoelasticity based on a multiplicative surface deformation split
PublikacjaThis work presents a numerical formulation to model isotropic viscoelastic material behavior for membranes and thin shells. The surface and the shell theory are formulated within a curvilinear coordinate system,which allows the representation of general surfaces and deformations. The kinematics follow from Kirchhoff–Love theory and the discretization makes use of isogeometric shape functions. A multiplicative split of the surface...
-
On dynamics of flexible branched shell structures undergoing large overall motion using finite elements
PublikacjaZaprezentowano autorski algorytm do analizy dynamicznej powłok sprężystych oparty na niejawnym schemacie Newmarka. Rozważania dotyczą całkowania po czasie dynamicznych równań ruchu sformułowanych w ramach nieliniowej sześcioparametrowej teorii powłok. Opracowanie zawiera pewne elementy analizy statycznej, poprzedzającej badania dynamiczne. Przykłady numeryczne prezentują zastosowanie algorytmu stanowią podstawową część pracy.
-
Implicit versus explicit finite volume schemes for extreme, free surface water flow modelling.
PublikacjaPrzedstawiono jeden jawny i trzy niejawne schematy metody objętości skończonych. Porównano własności tych schematów oraz oceniono możliwości ich stosowania do modelowania gwałtownych przepływów w kanałach otwartych. Zaproponowano modyfikację schematu niejawnego. Poprawiony schemat może być stosowany do obliczeń przepływu szybkozmiennego w kanałach otwartych i w sieciach kanalizacyjnych.