TAILIEUCHUNG - Ebook Finite element method (second edition): Part 2

(BQ) Part 2 book "Finite element method" has contents: Higher-order elements - The isoparametric concept, further topics in the finite element method; convergence of the finite element method; the boundary element method; computational aspects. | 4 Higher-order elements: the isoparametric concept A two-point boundary-value problem In Chapter 3, the finite element philosophy was developed and illustrated by means of examples in which the interpolation functions were linear polynomials. There is no reason to choose linear functions only; indeed, higher-order polynomials are frequently used and in principle cause no more difficulty. We shall illustrate the approach using the Galerkin finite element method of Sections –. Example −u = f (x), 0 < x < 1, u(0) = 1, u (1) + 2u(1) = 3. Suppose that the region 0 ≤ x ≤ 1 is divided into E elements, each element having three nodes; a typical element is shown in Fig. . In terms of its three nodal values, the variable u may be uniquely interpolated as a quadratic polynomial, the interpolation being given by ue = Ne Ue , T where Ue = [U1 U2 U3 ] and the shape function matrix is Ne = 1 2 ξ2 − ξ 2(1 − ξ 2 ) ξ2 + ξ . The elements of Ne are the usual quadratic Lagrange interpolation polynomials; see Fig. . The development of the method follows in exactly the same way as in Section , and we use the notation of Section to obtain the relevant element matrices. 1 2 xm h 3 x = 2 (x – xm ) h Fig. The three-node element for the problem of Example . 142 The Finite Element Method Ne (ξ) i 1 Ne (ξ) 2 Ne (ξ) 1 Ne (ξ) 3 0 − −1 − − − − 0 1 ξ Fig. Lagrange quadratic interpolation polynomials. Thus, in this case, αe = [d/dx] Ne = 1 [2ξ − 1 h − 4ξ 2ξ + 1]. Therefore () 1 ke = 2 h ⎤ 1 − 4ξ + 4ξ 2 4ξ − 8ξ 2 −1 + 4ξ 2 h ⎣ 16ξ 2 −4ξ − 8ξ 2 ⎦ dξ, 2 −1 sym 1 + 4ξ − 8ξ 2 1 ⎡ . 1 2 3 ⎤ 7 −8 1 1 1 ⎣ ke = 16 −8 ⎦ 2 . 3h sym 7 3 ⎡ The element force vector is given by ¯e = f 1 f Ne −1 fh = [1 6 when f (x) ≡ f , a constant. T h dξ 2 T 4 1] 143 Higher-order elements: the isoparametric concept For boundary elements, there are also contributions to the stiffness .

TỪ KHÓA LIÊN QUAN
TAILIEUCHUNG - Chia sẻ tài liệu không giới hạn
Địa chỉ : 444 Hoang Hoa Tham, Hanoi, Viet Nam
Website : tailieuchung.com
Email : tailieuchung20@gmail.com
Tailieuchung.com là thư viện tài liệu trực tuyến, nơi chia sẽ trao đổi hàng triệu tài liệu như luận văn đồ án, sách, giáo trình, đề thi.
Chúng tôi không chịu trách nhiệm liên quan đến các vấn đề bản quyền nội dung tài liệu được thành viên tự nguyện đăng tải lên, nếu phát hiện thấy tài liệu xấu hoặc tài liệu có bản quyền xin hãy email cho chúng tôi.
Đã phát hiện trình chặn quảng cáo AdBlock
Trang web này phụ thuộc vào doanh thu từ số lần hiển thị quảng cáo để tồn tại. Vui lòng tắt trình chặn quảng cáo của bạn hoặc tạm dừng tính năng chặn quảng cáo cho trang web này.