1. Application of Direct Integration Methods in the solution of a nonlinear beam problem
- Author
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Raul Carreira Rufato, Tobias Souza Morais, and Santos Alberto Enriquez-Remigio
- Subjects
lcsh:LC8-6691 ,lcsh:Special aspects of education ,Computer science ,lcsh:Mathematics ,General Medicine ,lcsh:QA1-939 ,Métodos Numéricos ,Método dos Elementos Finitos ,Nonlinear beam ,Control theory ,Numerical Methods ,Finite Element Method ,Superposição Modal ,Mode Superposition ,Direct integration of a beam - Abstract
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. 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.
- Published
- 2021