Högskolan i Skövde

his.sePublikationer
Driftstörningar
Just nu har vi driftstörningar på sök-portalerna på grund av hög belastning. Vi arbetar på att lösa problemet, ni kan tillfälligt mötas av ett felmeddelande.
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • apa-cv
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Image-based semi-multiscale finite element analysis using elastic subdomain homogenization
Jönköping University, Sweden.
Högskolan i Skövde, Institutionen för ingenjörsvetenskap. Högskolan i Skövde, Forskningsmiljön Virtuell produkt- och produktionsutveckling. (Virtual Manufacturing Processes)ORCID-id: 0000-0003-0899-8939
Jönköping University, Sweden.
2021 (Engelska)Ingår i: Meccanica (Milano. Print), ISSN 0025-6455, E-ISSN 1572-9648, Vol. 56, nr 11, s. 2799-2811Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

In this paper we present a semi-multiscale methodology, where a micrograph is split into multiple independent numerical model subdomains. The purpose of this approach is to enable a controlled reduction in model fidelity at the microscale, while providing more detailed material data for component level- or more advanced finite element models. The effective anisotropic elastic properties of each subdomain are computed using periodic boundary conditions, and are subsequently mapped back to a reduced mesh of the original micrograph. Alternatively, effective isotropic properties are generated using a semi-analytical method, based on averaged Hashin–Shtrikman bounds with fractions determined via pixel summation. The chosen discretization strategy (pixelwise or partially smoothed) is shown to introduce an uncertainty in effective properties lower than 2% for the edge-case of a finite plate containing a circular hole. The methodology is applied to a aluminium alloy micrograph. It is shown that the number of elements in the aluminium model can be reduced by 99.89 % while not deviating from the reference model effective material properties by more than 0.65 % , while also retaining some of the characteristics of the stress-field. The computational time of the semi-analytical method is shown to be several orders of magnitude lower than the numerical one. © 2021, The Author(s).

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Springer, 2021. Vol. 56, nr 11, s. 2799-2811
Nyckelord [en]
Effective properties, Homogenization, Micrograph, Model reduction, Semi-multiscale, Subdomain, Numerical methods, Anisotropic elastic properties, Controlled reduction, Effective material property, Isotropic property, Multiscale finite element, Orders of magnitude, Periodic boundary conditions, Semi-analytical methods, Finite element method
Nationell ämneskategori
Teknisk mekanik
Forskningsämne
Virtual Manufacturing Processes
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:his:diva-19734DOI: 10.1007/s11012-021-01378-4ISI: 000652664700001Scopus ID: 2-s2.0-85106292837OAI: oai:DiVA.org:his-19734DiVA, id: diva2:1559893
Anmärkning

CC BY 4.0

Correspondence Address: Jansson, J.; Jönköping University, Gjuterigatan 5, P.O. Box 1026, Sweden; email: johan.jansson@ju.se

Tillgänglig från: 2021-06-03 Skapad: 2021-06-03 Senast uppdaterad: 2021-11-17Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(1881 kB)147 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT02.pdfFilstorlek 1881 kBChecksumma SHA-512
b89000d45111dac7e789a997518e1f8e429e9c5393771b2e22c77ad93813fd48e605d2838c91a7e28084879990265a36da2dc46d3cff1039d4b2a98fce50de18
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Person

Salomonsson, Kent

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Salomonsson, Kent
Av organisationen
Institutionen för ingenjörsvetenskapForskningsmiljön Virtuell produkt- och produktionsutveckling
I samma tidskrift
Meccanica (Milano. Print)
Teknisk mekanik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 187 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 238 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • apa-cv
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf