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J-GLOBAL ID：202202291802642127   整理番号：22A0004778

曲率のドット積形式を用いたANCFケーブル要素の効率改善【JST・京大機械翻訳】

Efficiency improvement on the ANCF cable element by using the dot product form of curvature

著者 (7件)： Zhang Peng (Department of Aeronautics and Astronautics, Fudan University, Shanghai, China) ,  Duan Menglan (Department of Aeronautics and Astronautics, Fudan University, Shanghai, China) ,  Duan Menglan (College of Safety and Ocean Engineering, China University of Petroleum, No 18.Fuxue road,Changping district, Beijing 102249, China) ,  Gao Qiang (College of Ocean Science and Engineering, Shanghai Maritime University, Shanghai, China) ,  Ma Jianmin (Department of Aeronautics and Astronautics, Fudan University, Shanghai, China) ,  Wang Jinxin (College of Safety and Ocean Engineering, China University of Petroleum, No 18.Fuxue road,Changping district, Beijing 102249, China) ,  Saevik Svein (Department of Marine Technology, Norwegian University of Science and Technology, Norway)
資料名： Applied Mathematical Modelling  (Applied Mathematical Modelling)
巻： 102  ページ： 435-452  発行年： 2022年 
JST資料番号： H0624A  ISSN： 0307-904X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 連続体力学概念の採用は,大きな変形と大きな回転問題を扱うための絶対節点座標定式化(ANCF)ケーブル要素を可能にした。一般的に,一般化弾性力(GEF)と接線剛性マトリックスは,労働集約的建設プロセスを必要とするクロス製品形式の曲率を区別して定式化し,複雑な表現をもたらし,従って,要素の計算効率を障害する。本研究は,曲率のドット積形式に基づくGEFsと接線剛性マトリックスを単純化することによって,ANCFケーブル要素の計算効率を改善することを目的とする。要素を曲率制約補間法によって補間し,デカップリング弾性線アプローチに従って定義し,二次精度を保証した。材料曲率は,元の曲率概念アプローチ(OCCA)とLagrangeの同一性アプローチ(LIA)の2つのアプローチによって,ちょうどドット積項で提示される。OCCAとLIAに基づいて,GEFsと接線剛性マトリックスの簡潔な定式化をマトリックス操作を通して導いた。対照的に,曲率のクロス積形式に由来するGEFと接線剛性マトリックスは,各単一アイテムを個別に演繹することによって伝統的に構築され,これは,本研究では,アイテム化トラバースアプローチ(ITA)として要約される。提案したアプローチの正当性と効率を検証するために,直線ビームと湾曲ビームのいくつかの幾何学的非線形問題を解き,完全に解析した。望ましい精度解を得るためには,1次要素よりも2次要素の数がはるかに少ないことが分かった。さらに,OCCA,LIAおよびITAの収束速度は同一であり,これら3つのアプローチの解は,GEFおよび接線剛性行列の定義が,異なる曲率表現にもかかわらず本質的に同一であるため,5桁のABAQUSによって得られた結果と一致した。しかし,同じ数の二次要素によって,OCCAとLIAは,CPU時間に関してITAより10倍以上効率的であり,その中で,OCCAは最も効率的であった。将来,提案方法は,精度の損失なしで計算時間を節約するための有限要素実践に適用できる。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 簡素化 ,  *効率化 ,  剛性マトリックス ,  *ケーブル ,  内挿法 ,  曲率 ,  節点 ,  デカップリング ,  連続体力学 ,  定式化 ,  CPU時間
準シソーラス用語： 収束速度 ,  計算効率 ,  ABAQUS ,  有限要素 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： ANCFケーブル要素 ,  計算効率 ,  曲率 ,  Lagrangeのアイデンティティ ,  曲率制約内挿法

分類 (3件)： 構造動力学  (HD02000E) ,  数値計算  (JE02000J) ,  弾性力学一般  (HC02010M)

タイトルに関連する用語 (7件)： 曲率 ,  ドット ,  積 ,  形式 ,  ケーブル ,  要素 ,  効率改善