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: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Purdue University
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 153
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
- Implicit monolithic parallel solution algorithm for seismic analysis of dam-reservoir systems
Baraj-rezervuar sistemlerinin deprem etkisi altında örtük yekpare ve paralel olarak çözümlenmesi
SEMİH ÖZMEN
Doktora
İngilizce
2016
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR KURÇ
- Parallel solution of unsteady, incompressible three-dimensional Navier-Stokes equations with a new implicit method
Zamana bağlı, sıkıştırılamaz, üç boyutlu Navier-Stokes denklemlerinin yeni bir kapalı metodlar paralel çözümü
VİLDAN ÜSTOĞLU ÜNAL
Doktora
İngilizce
2003
Astronomi ve Uzay Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiAstronomi ve Uzay Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜLGEN GÜLÇAT
- A Fast fourier transform implementation and performance evaluation on a transputer based parallel computer system
Transputer temelli bir paralel bilgisayar sisteminde hızlı Fourier dönüşüm uygulaması ve performans hesabı
CÜNEYT BAZLAMAÇCI
Yüksek Lisans
İngilizce
1991
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPROF.DR. HASAN GÜRAN
- Parallel solution of soil-structure interaction problems on PC clusters
Zemin-yapı etkileşimi problemlerinin bilgisayar kümelerinde paralel çözümlenmesi
TUNÇ BAHÇECİOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL ÖNDER ÇETİN
YRD. DOÇ. DR. ÖZGÜR KURÇ
- Parallel direct and hybrid methods based on row block partitioning for solving sparse linear systems
Seyrek doğrusal sistemleri çözmek için satır blok bölümlemeye dayalı paralel direkt ve hibrit metotlar
FAHREDDİN ŞÜKRÜ TORUN
Doktora
İngilizce
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVDET AYKANAT
DOÇ. DR. MURAT MANGUOĞLU