[A comparison between the Tchamwa–Wielgosz and the Chung–Lee explicit time integration algorithms.]
Numerous effort during the past ten years have focused on developing explicit time integration algorithms for structural dynamics that include controllable numerical dissipation of the spurious oscillations. Stability and consistency of the Tchamwa–Wielgosz algorithm are analysed for the linear damped/undamped cases. Furthermore, numerical results are compared for this algorithm and the Chung–Lee explicit method.
Les simulations numériques par éléments finis de structures en régime dynamique utilisant des schémas d'intégration temporelle explicites à un pas nécessitent de filtrer les hautes fréquences parasites qui perturbent la réponse calculée. Ces dix dernières années, des auteurs ont proposé différents schémas d'intégration explicites à amortissement contrôlable. Nous présentons les résultats de l'étude de la consistance et de la stabilité du schéma de Tchamwa–Wielgosz dans les cas linéaires amortis et non amortis. Puis, nous comparons des résultats de simulation obtenus avec ce dernier et le schéma proposé par Chung–Lee.
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Keywords: Computational solid mechanics, Explicite, Finite element, Numerical noise, Dissipation, Dynamics
Vincent Grolleau 1; Anthony Soive 1; Gérard Rio 1
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Vincent Grolleau; Anthony Soive; Gérard Rio. Une comparaison des schémas d'intégration temporelle explicites de Chung–Lee et Tchamwa–Wielgosz. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 332 (2004) no. 11, pp. 927-932. doi : 10.1016/j.crme.2004.07.001. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2004.07.001/
[1] Explicit time integration algorithms for structural dynamics with optimal numerical dissipation, Comput. Meth. Appl. Mech. Eng., Volume 137 (1996), pp. 175-188
[2] Two simple fast integration methods for large-scale dynamic problems in engineering, Int. J. Numer. Meth. Eng., Volume 39 (1996), pp. 4199-4214
[3] A new family of explicit time integration methods for linear and non-linear structural dynamics, Int. J. Numer. Meth. Eng., Volume 37 (1994), pp. 3961-3976
[4] B. Tchamwa, Contribution à l'étude des méthodes d'intégration directe explicites en dynamique non linéaire des structures, Thèse de doctorat, École Centrale de Nantes, 1997
[5] A unified set of single step algorihtms. Part 3: The beta-m method, a generalization of the Newmark scheme, Int. J. Numer. Meth. Eng., Volume 21 (1985), pp. 1345-1359
[6] Analysis of transient algorithms with particular reference to stability behavior, Comput. Meth. Transient Analysis, Volume 1 (1983), pp. 67-155
[7] http://www-lg2m.univ-ubs.fr (Laboratoire LG2M, Université de Bretagne Sud)
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