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A semi-analytical curved element for linear elasticity based on the scaled boundary finite element method

  • This work introduces a semi-analytical formulation for the simulation and modeling of curved structures based on the Scaled Boundary Finite Element Method (SBFEM). This approach adapts the fundamental idea of the SBFEM concept to scale a boundary to describe a geometry. Until now, scaling in SBFEM has exclusively been performed along a straight coordinate which enlarges, shrinks or shifts a given boundary. In this novel approach, scaling is based on a polar or cylindrical coordinate system such that a boundary is shifted along a curved scaling direction. The derived formulations are used to compute the static and dynamic stiffness matrices of homogeneous curved structures. The resulting elements can be coupled to general SBFEM or FEM domains. For elastodynamic problems computations are performed in the frequency domain. Results of this work are validated using the Global Matrix Method and Standard Finite Element analysis.

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Autor*innen:Fabian Krome, H. Gravenkamp
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL METHODS IN ENGINEERING
Jahr der Erstveröffentlichung:2017
Verlag:WILEY-BLACKWELL
Jahrgang/Band:109
Ausgabe/Heft:6
Erste Seite:790
Letzte Seite:808
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Freie Schlagwörter:Curved structures; Elasticity; Scaled boundary finite element method
DOI:10.1002/nme.5306
ISSN:0029-5981
ISSN:1097-0207
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:11.05.2017
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:11.05.2017
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