Assessments of dissipative structure-dependent integration methods

Chang, Shuenn-Yih

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자료유형: 학술저널

저자정보: Chang, Shuenn-Yih (Department of Civil Engineering, National Taipei University of Technology)

저널정보: 테크노프레스 Structural engineering and mechanics : An international journal Structural engineering and mechanics : An international journal 제62권 제2호

발행연도: 2017.1

수록면: 151 - 162 (12page)

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Two $Chang-{\alpha}$ dissipative family methods and two $KR-{\alpha}$ family methods were developed for time integration recently. Although the four family methods are in the category of the dissipative structure-dependent integration methods, their performances may be drastically different due to the detrimental property of weak instability or overshoot for the two $KR-{\alpha}$ family methods. This weak instability or overshoot will result in an adverse overshooting behavior or even numerical instability. In general, the four family methods can possess very similar numerical properties, such as unconditional stability, second-order accuracy, explicit formulation and controllable numerical damping. However, the two $KR-{\alpha}$ family methods are found to possess a weak instability property or overshoot in the high frequency responses to any nonzero initial conditions and thus this property will hinder them from practical applications. Whereas, the two $Chang-{\alpha}$ dissipative family methods have no such an adverse property. As a result, the performances of the two $Chang-{\alpha}$ dissipative family methods are much better than for the two $KR-{\alpha}$ family methods. Analytical assessments of all the four family methods are conducted in this work and numerical examples are used to confirm the analytical predictions.

#weak instability #nonzero initial conditions #overshoot #structure-dependent integration method

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Chang, Shuenn-Yih

소속기관 Department of Civil Engineering, National Taipei University of Technology

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

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