Development of a signal processing tool for the post-processing of structural dynamics results obtained through the application of the finite element method

Abstract

The increasing usage of the finite element methods (FEM) applied to structural dynamic analysis problems is resulting in a growing interaction with auxiliary tools, such as signal processing tools, able to extend the FEM efficiency. The incorporation of such tools in finite element analysis (FEA) software is a reality. Therefore, this work aimed the development of a signal processing tool for the post-processing of structural dynamics results obtained through the application of the finite element method. The tool was developed as a plug-in, in order to be fully embedded into Abaqus® Non-linear FEA platform, and provides those signal processing algorithm, considered as being the most relevants in the structural dynamic analysis field. In order to demonstrate the potentialities of the developed tool three case-studies were developed where is proved the advantages of such tool when applied to structural dynamics analysis problems. The name decided for the tool was SPA-Signal Processing for Abaqus®.

A crescente utilização do método dos elementos finitos (FEM) aplicado à resolução de problemas relacionados com a dinâmica estrutural tem resultado numa crescente interacção com ferramentas auxiliares, tais como ferramentas para o processamento de sinal, capazes de aumentar a eficiência do próprio FEM. A inclusão destas ferramentas em software’s dirigidos à análise de elementos finitos (FEA) é uma realidade. Assim sendo, pretendeu-se, com este trabalho, o desenvolvimento de uma ferramenta para pós-processamento de resultados obtidos em análise de dinâmica estrutural recorrendo ao método dos elementos finitos. A ferramenta foi desenvolvida sob a forma de plug-in, de modo a ser embebida na plataform Abaqus® Non-linear FEA, e comtempla os algoritmos de processamento de sinal considerados mais relevantes no domínio da dinâmica estrutural. Com o objetivo de demonstrar as potencialidades da ferramenta desenvolvida foram conduzidos três casos de estudo onde se prova o interesse da ferramenta na aplicação a problemas de dinâmica estrutural. O nome definido para a ferramenta foi SPA-Signal Processing for Abaqus®.