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Séance de cours

Analyse non linéaire des structures : méthodes d'intégration

Dans cours

CIVIL-449: Nonlinear analysis of structures

This course deals with nonlinear modelling of structures under mechanical loading. ...

Description

Cette séance de cours présente des méthodes d'intégration telles que la quadrature de Gauss, la quadrature de Gauss Lobatto et la quadrature de Gauss Radau, avec des exemples de poutres et de poutres. Il couvre l'intégration numérique, les matrices de rigidité des éléments et l'analyse des éléments coniques.

Enseignant·e·s (3)

Katrin Beyer

Since 2017 Associate Professor, School of Architecture, Civil and Environmental Engineering (ENAC), EPFL. Head of the Earthquake Engineering and Structural Dynamics (EESD) Laboratory 2010-2017 Assistant Professor, EPFL. 2008-2010 Post-doctoral researcher, ETH Zürich. 2003-2007 Ph.D., Roseschool / Università di Pavia, Italy. 2001-2003 Ove Arup & Partners, Advanced Technology and Research Group, London. 2001 Diploma, Civil engineering, ETH Zürich.

Dimitrios Lignos

Prof. Lignos joined the École Polytechnique Féderale de Lausanne (EPFL) in 2016 from McGill University in Canada where he was a tenured Associate Professor and a William Dawson Scholar for Infrastructure Resilience. He holds a diploma (National Technical University of Athens, NTUA, 2003), M.S. (Stanford University, 2004) and Ph.D. (Stanford University, 2008). In addition, he was a post-doctoral scientist at Stanford University (2009) and in Kyoto University (2010). Prof. Lignos teaches graduate and undergraduate courses in seismic design, nonlinear behaviour of steel and composite structures as well as supplemental damping systems, Structural Stability, Nonlinear Analysis and Performance-based Earthquake Engineering. His awards for teaching, research and service in Civil Engineering include the 2011 Outstanding Teaching Award (Faculty of Engineering, McGill University), as well as the Outstanding reviewer (2012, 2013) award from ASCE, the 2013 State-of-the-Art in Civil Engineering Award by ASCE and the 2014 Christophe Pierre Award for Research Excellence - Early Career. Just recently, he received the 2019 Walter L. Huber Civil Engineering Research Prize from ASCE for significant contributions in developing state of the art methods to simulate extreme limit states in steel structures.Prof. Lignos is a member of ASCE and the Earthquake Engineering Research Institute. He acts as an Associate Editor for Metal Structures and Seismic Effects of the ASCE Journal of Structural Engineering. He joined the Editorial Board of Earthquake Spectra and Earthquake Engineering and Structural Dynamics International journals. He serves as an acting member of the CEN/TC 250/SC 8/WG 2 and has been selected as a member of the Project Team (PT2) for the Eurocode 8-Part 1 Current Revisions for Steel and Composite Structures. He is also a member of the Canadian Standards Association (CSA) S16 technical committee for Steel Structures. Prof. Lignos is involved as a NEHRP consultant in numerous research-to-practice projects related to the behaviour and nonlinear modelling and analysis of structures applicable to the engineering practice through the Applied Technology Council (ATC). Detailed Curriculum Vitae (last update September 2018)

Source officielle

Proximité ontologique

Mathématiques

Analyse (mathématiques): Analyse numérique

Concepts associés (32)

Numerical methods for ordinary differential equations

Numerical methods for ordinary differential equations are methods used to find numerical approximations to the solutions of ordinary differential equations (ODEs). Their use is also known as "numerical integration", although this term can also refer to the computation of integrals. Many differential equations cannot be solved exactly. For practical purposes, however – such as in engineering – a numeric approximation to the solution is often sufficient. The algorithms studied here can be used to compute such an approximation.

Calcul numérique d'une intégrale

En analyse numérique, il existe une vaste famille d’algorithmes dont le but principal est d’estimer la valeur numérique de l’intégrale définie sur un domaine particulier pour une fonction donnée (par exemple l’intégrale d’une fonction d’une variable sur un intervalle). Ces techniques procèdent en trois phases distinctes : Décomposition du domaine en morceaux (un intervalle en sous-intervalles contigus) ; Intégration approchée de la fonction sur chaque morceau ; Sommation des résultats numériques ainsi obtenus.

Intégration de Verlet

Lintégration de Verlet est un schéma d'intégration qui permet de calculer la trajectoire de particules en simulation de dynamique moléculaire. Cette méthode offre une meilleure stabilité que la plus simple méthode d'Euler (créée au ), de même que d'importantes propriétés dans les systèmes physiques, telles que la réversibilité dans le temps et la conservation de propriété. À première vue, il peut sembler naturel de calculer les trajectoires en utilisant la méthode d'Euler. Cependant, ce type d'intégration souffre de nombreux problèmes.

Méthodes de quadrature de Gauss

Dans le domaine mathématique de l'analyse numérique, les méthodes de quadrature sont des approximations de la valeur numérique d'une intégrale. En général, on remplace le calcul de l'intégrale par une somme pondérée prise en un certain nombre de points du domaine d'intégration (voir calcul numérique d'une intégrale pour plus d'informations). La méthode de quadrature de Gauss, du nom de Carl Friedrich Gauss, est une méthode de quadrature exacte pour un polynôme de degré 2n – 1 avec n points pris sur le domaine d'intégration.

Direct stiffness method

As one of the methods of structural analysis, the direct stiffness method, also known as the matrix stiffness method, is particularly suited for computer-automated analysis of complex structures including the statically indeterminate type. It is a matrix method that makes use of the members' stiffness relations for computing member forces and displacements in structures. The direct stiffness method is the most common implementation of the finite element method (FEM).

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Séances de cours associées (35)

Transformation géométrique non linéaire : analyse et approximations

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Fournit un aperçu de l'analyse des mécanismes avancés utilisant la méthode des éléments finis et l'analyse des éléments finis dans les applications d'ingénierie.

Diagrammes centroïdes et Stress-Strain

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Concepts associés (32)

Numerical methods for ordinary differential equations

Calcul numérique d'une intégrale

Intégration de Verlet

Méthodes de quadrature de Gauss

Direct stiffness method

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