Coupling Nonlinear Element Free Galerkin and Linear Galerkin Finite Volume Solver for 2D Modeling of Local Plasticity in Structural Material

This paper introduces a computational strategy to collaboratively develop the Galerkin Finite Volume Method (GFVM) as one of the most straightforward and efficient explicit numerical methods to solve structural problems encountering material nonlinearity in a small limited area, while the remainder of the domain represents a linear elastic behavior. In this regard, the Element Free Galerkin method (EFG), which is remarkably robust and accurate, but presumably more expensive, has locally been employed as a nonlinear sub-model to cover the shortcomings of the GFVM in the elastoplastic analysis. Since the formulations of these two methods are fundamentally different, the iterative zonal coupling has been accomplished using overlapping Multi-Grid (MG) patches with a non-matching interface and Iterative Global/Local (IGL) approach. The main property of such an algorithm is its non-intrusiveness, which means the complex nonlinear EFG solver is locally utilized over an elastic global GFVM without any geometric modification. This method is verified and investigated with available analytical and numerical solutions which gave quiet promising results showing the robustness and accuracy of the method. The Moving Least-Square approximation (MLS) has widely been applied on transfer level due to the non-conforming interface at the patch edges, and easily allows us to attach complex geometries with different mesh patterns. The new type of Quasi-Newtonian accelerator is adopted on the global material constitutive matrices and its convergence property and accuracy is compared with dynamic Aitken accelerators for two-dimensional problems in MATLAB. Finally, various accelerator types and mapping strategies are also concerned in the examination.

Article Type:
Research/Original Article
International Journal of Engineering, Volume:33 Issue: 3, 2020
387 - 400  
برخی از خدمات از جمله دانلود متن مقالات تنها به مشترکان مگیران ارایه می‌گردد. شما می‌توانید به یکی از روش‌های زیر مشترک شوید:
اشتراک شخصی
در سایت عضو شوید و هزینه اشتراک یک‌ساله سایت به مبلغ 300,000ريال را پرداخت کنید. همزمان با برقراری دوره اشتراک بسته دانلود 100 مطلب نیز برای شما فعال خواهد شد!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی همه کاربران به متن مطالب خریداری نمایند!
  • دسترسی به متن مقالات این پایگاه در قالب ارایه خدمات کتابخانه دیجیتال و با دریافت حق عضویت صورت می‌گیرد و مگیران بهایی برای هر مقاله تعیین نکرده و وجهی بابت آن دریافت نمی‌کند.
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.