A parallel solution algorithm for nonlinearstructural dynamics problems
Doğrusal olmayan yapı dinamiği problemleri için bir paralel çözüm algoritması
- Tez No: 744697
- Danışmanlar: PROF. DR. ELISA D. SOTELINO
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Algoritmalar, Doğrusal olmayan dinamik, Paralel hesaplama, Algorithms, Nonlinear dynamics, Parallel computing
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Purdue Unıversıty
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu araştırmada, yapıların dinamik analizinin çözümü için geliştirilen eş zamanlı ve etki alanına göre bir algoritma olan Iterative Group Implicit (IGI) algoritması (Modak 1997, Modak ve Sotelino 2000) detaylı olarak incelenmiş ve yakınsama ve verimlilik açısından geliştirilmiştir. IGI algoritmasında, kararlılık kısıtlamaları nedeniyle analiz zaman adımının ciddi şekilde sınırlı olduğu bulunmuştur. Modified Iterative Group Implicit (MIGI) algoritması, IGI algoritmasındaki yakınsama sorununa bir çözüm olarak önerilmiştir. MIGI algoritmasında kütle ortalaması yerine arayüz yer değiştirmelerinin doğrudan ortalamasının alınması daha iyi bir seçenek olduğu görülmüştür. MIGI algoritmasının, doğrusal yapısal dinamik problemleri için hesaplamaları büyük bir doğrulukla elde ettiği ve önemli ölçüde hızlandırdığı gösterilmiştir. Genel olarak, gerçek yapıların dinamik sonlu elemanlar analizi, özellikle yapısal rijitlik matrisinin sık sık güncellenmesi/hesaplanmasının gerekli olduğu doğrusal olmayan analiz durumunda, hesaplama açısından oldukça yoğundur. Bu çalışmada, yapıların doğrusal olmayan zamana bağlı durum analizinin eşzamanlı çözümü için MIGI algoritması geliştirilmiştir. Önerilen yöntemde, arayüz ve iç yakınsama ayrık yinelemeli algoritma kullanılarak elde edilir. Geliştirilen algoritmanın yakınsaması ve etkinliği sayısal çalışmalarla incelenmiştir. MIGI algoritmasının, tamamen doğrusal olmayan dinamik analiz durumunda, doğrusal duruma göre daha iyi bir performansa sahip olduğu görülmüştür. Önerilen MIGI algoritması, araştırma ve uygulamada daha makul bir analiz süresi içinde büyük ölçekli yapısal sistemlerin ikinci dereceden elastik olmayan zamana bağlı analizinin simülasyonunda yardımcı olacaktır.
Özet (Çeviri)
In this research, a concurrent and domain-by-domain algorithm developed for the solution of transient analysis of structures, namely Iterative Group Implicit (IGI) algorithm (Modak 1997, Modak and Sotelino 2000), is investigated in detail and improved in terms of convergence and efficiency. It is found that in the IGI algorithm, the time step is severely limited due to stability constraints. The Modified Iterative Group Implicit (IGI) algorithm is proposed as a solution to the convergence problem in the IGI algorithm. Direct averaging of the interface displacements, instead of the mass averaging, is found to be a better choice in the MIGI algorithm. The MIGI algorithm is shown to significantly speed-up the computations for linear structural dynamics problems along with a great accuracy. Generally, transient finite element analysis of real structures is computationally intensive, especially in the case of nonlinear analysis where frequent update/calculation of structural stiffness matrix is required. In this work, the MIGI algorithm is extended for the concurrent solution of nonlinear transient analysis of structures. In the proposed method the interface and interior convergence are achieved using separate iterative scheme. The convergence and effectiveness of the developed algorithm is studied through numerical studies. The MIGI algorithm is found to have an even better performance for the case of fully nonlinear transient analysis than it does for the linear case. The proposed MIGI algorithm should help in the simulation of the second-order inelastic transient analysis of large-scale structural systems in research and practice within a more reasonable analysis time.
Benzer Tezler
- A parallel monolithic approach for the numerical simulation of fluid-structure interaction problems
Akışkan-yapı etkileşimi problemlerinin sayısal simülasyonu için paralel monolitik bir yöntem
ALİ EKEN
Doktora
İngilizce
2016
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAYRİ ACAR
DOÇ. DR. MEHMET ŞAHİN
- Adaptif kontrol sistemleri ve bir mikrokontrolör ile simülasyonu
Adaptive control systems and simulation by a microcontroller
CANAN MÖRÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. LEYLA GÖREN
- Robot kolların geleneksel ve dinamik kontrolu
Başlık çevirisi yok
HASAN PALAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. KEMAL SARIOĞLU
- Python ve Julia programlarının doğrusal olmayan deprem analizleri ve paralel programlamaya uygunluklarının araştırılması
Applicability of Python and Julia languages to nonlinear seismic analysis of structures and parallel programing
BARIŞ KASAPOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BARIŞ ERKUŞ
- Developing learning algorithms for enhancing industrial machine vision systems and improving task accuracy of robotic manipulators
Endüstriyel yapay görme sistemlerini iyileştirmek ve robotik manipülatörlerin görev doğruluğunu artırmak için öğrenme algoritmalarının geliştirilmesi
DIYAR KHALIS BILAL
Doktora
İngilizce
2021
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÜNEL