GFEM multiescala-espectral escalable con una aplicación a aeroestructuras compuestas

En este artículo se presenta la primera aplicación a gran escala de métodos generales de elementos finitos multiescala-espectrales (MS-GFEM) a aeroestructuras compuestas. La novedad crucial radica en la introducción de A-armonicidad en los espacios de aproximación locales, que en contraste con Babuška y Lipton (2011) se impone de manera más eficiente mediante una restricción en los problemas propios locales. Esta modificación significativa conduce a excelentes propiedades de aproximación, que resultan esenciales para capturar con precisión las deformaciones y tensiones del material con un espacio de aproximación de baja dimensión, maximizando así la reducción del orden del modelo. La implementación del marco en el paquete de software Entorno Numérico Distribuido y Unificado (DUNE), así como una descripción detallada de todos los componentes del método, se presentan y ejemplifican en una viga laminada compuesta bajo carga de compresión. La excelente escalabilidad paralela del método, así como su rendimiento superior en comparación con el método GenEO relacionado, se demuestran en dos casos de aplicación realista, incluyendo un refuerzo de ala en forma de C con geometría compleja. Además, al permitir soluciones aproximadas de bajo costo para modelos o geometrías estrechamente relacionadas, esta tecnología eficiente y novedosa proporciona la base para futuras aplicaciones en optimización o cuantificación de incertidumbre en problemas desafiantes en aeroestructuras compuestas.