مدلسازی امواج هدایت شده در یک ورق با عرض بی نهایت با استفاده از روش نیمه تحلیلی المان محدود نوع پی

یکی از مسائل حائز اهمیت که همواره در زمینه مدل سازی و تحلیل مسائل مهندسی مورد توجه ویژه قرار گرفته است، تعادل میان دقت و هزینه محاسباتی روش بکار گرفته شده می باشد. لذا، مسئله مدل سازی انتشار موج در سازه ها و ارائه منحنی های پراکنش مربوطه، که در زمینه پایش سلامت سازه و شناسایی خواص مواد به کار گرفته می شود، نیز از این اصل مستثنی نمی باشد. اهمیت حفظ این تعادل به ویژه در مواردی که نیاز به تکرار در مدلسازی وجود دارد نمود پیدا می کند. در مقاله حاضر سعی بر آن شده است که با بکارگیری توابع شکل سلسله مراتبی در روش نیمه تحلیلی المان محدود و ایجاد روشی همانند روش المان محدود نوع پی، دقت و هزینه محاسباتی این روش را افزایش داد. علاوه بر روش ارائه شده تاثیر درجات آزادی مدلسازی در محاسبه فرکانس قطع، و به طبع آن دقت منحنی های پراکنش و افزایش خطای مدلسازی ناشی از آن پرداخته می شود.

guided wave modeling using p version of semi analytical finite element method

balancing accuracy and computational cost in modeling and analyzing engineering problems has always been a crucial concern in the field. the same principle applies to the modeling of wave propagation in structures and deriving dispersion curves, which are crucial in structural health monitoring and material property identification. the importance of maintaining this balance appears especially in cases where there is a need for repetition in modeling. in this study, we aimed to improve the accuracy and computational cost of the semi analytical finite element method by incorporating hierarchical shape functions. the results indicate that using appropriate shape functions can enhance the performance of the semi analytical finite element method for modeling wave propagation in structures. the study also investigated the impact of the number of degrees of freedom on the calculation of the cutoff frequency, the accuracy of the dispersion curves and the increase in modelling error as a result of this point.