CONVERGENCE STUDY OF THE CELLULAR AUTOMATA TECHNIQUE APPLIED TO STRUCTURAL MECHANICS PROBLEMS WITH THE USE OF THE FINITE ELEMENT METHOD

Authors

  • Eduardo Nobre Lages Universidade Federal de Alagoas - UFAL Centro de Tecnologia - CTEC Laboratório de Computação Científica e Visualização - LCCV http://orcid.org/0000-0001-6704-4057
  • Adeildo Soares Ramos Júnior Universidade Federal de Alagoas - UFAL Centro de Tecnologia - CTEC Laboratório de Computação Científica e Visualização - LCCV
  • Tiago Peixoto da Silva Lobo Universidade Federal de Alagoas - UFAL Centro de Tecnologia - CTEC Laboratório de Computação Científica e Visualização - LCCV
  • Rodrigo Vieira Cavalcanti Universidade Federal de Alagoas - UFAL Centro de Tecnologia - CTEC Laboratório de Computação Científica e Visualização - LCCV

Abstract

Structural and solid mechanics problems can show complex global behavior and, in many cases, without an analytical solution. Numerical methods, such as the Finite Element Method (FEM), are traditionally used to study these systems. The Cellular Automata (CA) is a model based on the idea that the microscopic behavior of a system can be reproduced by smaller systems with simpler local rules. As this approach goes from a microscale to a macroscale, this technique enables the study of microscopic effects in macroscopic objects in a natural way. This paper studies the convergence of a hybrid technique of CA and FEM by developing a computational module capable of simulating solid- and structural-mechanics problems. Four update schemes are studied, evaluating the convergence, with different ordinations and degrees of discretization. Keywords: Finite Elements Methods, Cellular Automata, solid and structural mechanics.

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Author Biographies

Eduardo Nobre Lages, Universidade Federal de Alagoas - UFAL Centro de Tecnologia - CTEC Laboratório de Computação Científica e Visualização - LCCV

Eng. Civil - Graduação - 1989 - UFAL Eng. Civil/Estruturas - Mestrado - 1992 - PUC-Rio Eng. Civil/Estruturas - Doutorado - 1997 - PUC-Rio

Adeildo Soares Ramos Júnior, Universidade Federal de Alagoas - UFAL Centro de Tecnologia - CTEC Laboratório de Computação Científica e Visualização - LCCV

Eng. Civil - Graduação - 1984 - UFAL Eng. Civil/Estruturas - Mestrado - 1988 - PUC-Rio Eng. Civil/Estruturas - Doutorado - 1997 - PUC-Rio Pós-Doutorado - 2012-2013 - UIUC/EUA

Tiago Peixoto da Silva Lobo, Universidade Federal de Alagoas - UFAL Centro de Tecnologia - CTEC Laboratório de Computação Científica e Visualização - LCCV

Física - Graduação - 2009 - UFAL Física - Mestrado - 2012 - UFAL Física - Doutorado - Em andamento - UFAL

Rodrigo Vieira Cavalcanti, Universidade Federal de Alagoas - UFAL Centro de Tecnologia - CTEC Laboratório de Computação Científica e Visualização - LCCV

Eng. de Petróleo - Em andamento - UFAL

Published

2016-09-30

Issue

Section

Civil Engineering