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Journal Articles Journal of the Croatian Association of Civil Engineers Year : 2018

Method of incompatible modes – overview and application

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2
Ivica Kozar
  • Function : Author
  • PersonId : 1042160
Tea Rukavina
  • Function : Author
  • PersonId : 1042161
Ibrahimbegovic Adnan
  • Function : Author

Abstract

The finite-element method has been in use in the engineering community for over 50 years, a period during which it has been constantly improved. One important improvement is the addition of required displacement modes ("incompatible modes") into the element's shape functions. Such addition violates the continuity condition, and has to be realised according to certain rules if convergence is to be achieved. The benefits are shown in the element's behaviour under unfavourable loading conditions, and in the possibility of a simplified treatment of strain or displacement discontinuities. Metoda nekompatibilnih modova-pregled i primjena Metoda konačnih elemenata koristi se u inženjerskoj zajednici već više od 50 godina i za to je vrijeme stalno poboljšavana. Jedno od bitnih poboljšanja odnosi se na uvođenje dodatnih funkcija za opisivanje pomaka ("nekompatibilnih modova") u interpolacije elemenata. Takvo dodavanje ne zadovoljava uvjet kontinuiteta i mora biti provedeno uz određene uvjete kako bi se postigla konvergencija. Prednosti korištenja ove metode jesu poboljšano ponašanje elemenata u nepovoljnim uvjetima opterećenja te mogućnost jednostavnog uzimanja u obzir diskontinuiteta u polju pomaka ili deformacija. Ključne riječi: konačni element, funkcija oblika, analiza savijanja, analiza diskontinuiteta, statička kondenzacija Übersichtsarbeit Ivica Kožar, Tea Rukavina, Adnan Ibrahimbegović Methode der inkompatiblen modi-übersicht und anwendung Die Finite-Elemente-Methode wird in der Ingenieurgemeinschaft seit mehr als 50 Jahre angewendet, und wurde während dieser Zeit ständig verbessert. Eines der wichtigsten Verbesserungen bezieht sich auf die Einführung zusätzlicher Funktionen für die Beschreibung der Verschiebung ("inkompatible Modi") bei der Interpolation der Elemente. Eine solche Ergänzung erfüllt nicht die Bedingung der Kontinuität und muss unter bestimmten Bedingungen durchgeführt werden, um eine Konvergenz zu erreichen. Die Vorteile der Anwendung dieser Methode liegen im verbesserten Verhalten der Elemente unter ungünstigen Belastungsbedingungen sowie der Möglichkeit einer einfachen Berücksichtigung der Diskontinuität im Bereich der Verschiebung oder Verformung.
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hal-01997358 , version 1 (05-02-2019)

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Cite

Ivica Kozar, Tea Rukavina, Ibrahimbegovic Adnan. Method of incompatible modes – overview and application. Journal of the Croatian Association of Civil Engineers, 2018, 70 (1), pp.19-29. ⟨10.14256/jce.2078.2017⟩. ⟨hal-01997358⟩
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