Stabilized reduced integration and sequentially linear analysis on the approximation of the non-linear behaviour of structures

Abstract

En este artículo se propone una estrategia computacionalmente eficiente para la aproximación del comportamiento no-lineal de estructuras mediante el método de los elementos finitos. Esta propuesta se basa en la ejecución de una serie de análisis lineales en los que la resistencia de los elementos en los que se presenta el daño se degrada de manera secuencial complementándose con un esquema de integración numérica reducida estabilizada para elementos finitos sólidos. Así, la matriz de rigidez solo contiene información en un punto de integración y, en consecuencia, los esfuerzos se calculan en dicho punto. Del mismo modo, la estabilización posibilita que no solamente se utilice integración reducida en los elementos donde se asume que ocurrirá el daño, sino en todos los elementos, garantizando una mayor reducción del costo computacional. En este artículo se aplica esta estrategia de análisis no-lineal basada en análisis lineales secuenciales e integración reducida estabilizada a una serie de ejemplos tanto de validación como de aplicación en los que se discute la calidad en la aproximación y la eficiencia computacional alcanzada. Finalmente, se discuten algunos desarrollos futuros para la estrategia.