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Erschienen in: Computational Mechanics 1/2019

15.05.2018 | Original Paper

A numerical formulation and algorithm for limit and shakedown analysis of large-scale elastoplastic structures

verfasst von: Heng Peng, Yinghua Liu, Haofeng Chen

Erschienen in: Computational Mechanics | Ausgabe 1/2019

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Abstract

In this paper, a novel direct method called the stress compensation method (SCM) is proposed for limit and shakedown analysis of large-scale elastoplastic structures. Without needing to solve the specific mathematical programming problem, the SCM is a two-level iterative procedure based on a sequence of linear elastic finite element solutions where the global stiffness matrix is decomposed only once. In the inner loop, the static admissible residual stress field for shakedown analysis is constructed. In the outer loop, a series of decreasing load multipliers are updated to approach to the shakedown limit multiplier by using an efficient and robust iteration control technique, where the static shakedown theorem is adopted. Three numerical examples up to about 140,000 finite element nodes confirm the applicability and efficiency of this method for two-dimensional and three-dimensional elastoplastic structures, with detailed discussions on the convergence and the accuracy of the proposed algorithm.

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Metadaten
Titel
A numerical formulation and algorithm for limit and shakedown analysis of large-scale elastoplastic structures
verfasst von
Heng Peng
Yinghua Liu
Haofeng Chen
Publikationsdatum
15.05.2018
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Computational Mechanics / Ausgabe 1/2019
Print ISSN: 0178-7675
Elektronische ISSN: 1432-0924
DOI
https://doi.org/10.1007/s00466-018-1581-x

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