Lineêre statiese analise (elastisiteit)¶
Gebruik vir hierdie analise die data in tutorial/01_elastic_hinge.
Analisevoorwerp¶
Die analisevoorwerp is ’n skarnieronderdeel. Die geometrie daarvan word in Figuur 4.1.1 getoon en die maasdata in Figuur 4.1.2.
| Item | Beskrywing | Opmerkings | Verwysing |
|---|---|---|---|
| Analisetipe | Lineêre statiese analise | !SOLUTION,TYPE=STATIC | |
| Aantal nodusse | 84,056 | ||
| Aantal elemente | 49,871 | ||
| Elementtipe | 10-nodus kwadratiese tetraëdriese element | !ELEMENT,TYPE=342 | Elementbiblioteek |
| Materiaalnaam | STEEL | !MATERIAL,NAME=STEEL | Materiaaldata |
| Materiaaleienskap | ELASTIC | !ELASTIC | |
| Randvoorwaarde | Beperking, gekonsentreerde las | ||
| Matriksoplosser | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
Figuur 4.1.1 Vorm van die skarnieronderdeel
Figuur 4.1.2 Maasdata van die skarnieronderdeel
Analise-opstelling¶
Pak die FrontISTR-bronkode uit, beweeg na die gids vir hierdie voorbeeld en verifieer dat die volgende lêers wat vir die analise benodig word
| Lêernaam | Tipe | Rol |
|---|---|---|
hecmw_ctrl.dat | Algehele beheerdata | Spesifiseer die invoer- en uitvoerlêers vir die maasdata en analisebeheerdata |
hinge.cnt | Analisebeheerdata | Definieer die analisetipe, verplasingsrandvoorwaardes, gekonsentreerde laste, ens., en spesifiseer ook beheer van die oplosser en visualiseerder |
hinge.msh | Maasdata | Definieer die eindige-elementmaas en die materiaal- en seksiedata daarvan |
teenwoordig is.
Uitvoer:
Voer ’n spanningsanalise uit waarin die verplasing van die beperkte oppervlaktes in Figuur 4.1.1 beperk word en ’n gekonsentreerde las op die lasoppervlak toegepas word. Die algehele beheerdata en analisebeheerdata word hieronder getoon.
Algehele beheerdata hecmw_ctrl.dat¶
Hierdie lêer spesifiseer die invoer- en uitvoerlêers vir die maasdata en analisebeheerdata.
#
# for solver
#
!MESH, NAME=fstrMSH, TYPE=HECMW-ENTIRE # Spesifiseer ’n maasdata-lêer vir ’n enkele gebied
hinge.msh
!CONTROL, NAME=fstrCNT # Spesifiseer die analisebeheerdata
hinge.cnt
!RESULT, NAME=fstrRES, IO=OUT # Spesifiseer die resultaatdata
hinge.res
!RESULT, NAME=vis_out, IO=OUT # Spesifiseer die visualiseringsdata
hinge_vis
Analisebeheerdata hinge.cnt¶
Hierdie lêer definieer die analisetipe, verplasingsrandvoorwaardes, gekonsentreerde laste, ens., en spesifiseer ook beheer van die oplosser en visualiseerder.
# Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION # Spesifiseer die lêerformaatweergawe
3
!SOLUTION, TYPE=STATIC # Spesifiseer die analisetipe
!WRITE,RESULT # Spesifiseer resultaatdata-uitvoer
!WRITE,VISUAL # Spesifiseer visualiseringsdata-uitvoer
## Solver Control
### Boundary Condition
!BOUNDARY
BND0, 1, 3, 0.000000 # Spesifiseer beperkte oppervlak 1
!BOUNDARY
BND1, 1, 3, 0.000000 # Spesifiseer beperkte oppervlak 2
!CLOAD
CL0, 1, 0.01000 # Spesifiseer die lasoppervlak
### Material
!MATERIAL, NAME=STEEL # Spesifiseer materiaaleienskappe
!ELASTIC # Definieer die elastiese materiaal
210000.0, 0.3
!DENSITY # Definieer massadigtheid
7.85e-6
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES # Beheer die oplosser
10000, 1
1.0e-08, 1.0, 0.0
## Post Control
!VISUAL,method=PSR # Spesifiseer die visualiseringsmetode
!surface_num=1 # Aantal oppervlaktes in een oppervlakweergawe
!surface 1 # Spesifiseer die oppervlakinhoud
!output_type=VTK # Spesifiseer die visualiseringslêertipe
!END # Dui die einde van die analisebeheerdata aan
Maasdata¶
Hierdie lêer definieer die eindige-elementmaas en die materiaal- en seksiedata daarvan.
(Slegs uittreksel)
!HEADER
HECMW_Msh File generated by REVOCAP
!NODE
1, -1.22042, 2.23355, 1.65220
2, -1.27050, -3.10529, 1.59209
...
!ELEMENT, TYPE=342
1, 1157, 3549, 3321, 3739, 12629, 12627, 12626, 12628, 12631, 12630
2, 8207, 3321, 3549, 3739, 12629, 12633, 12632, 12634, 12630, 12631
...
!MATERIAL, NAME=STEEL, ITEM=2
!ITEM=1, SUBITEM=2
210000.0, 0.3
!ITEM=2, SUBITEM=1
7.85e-6
!SECTION, TYPE=SOLID, EGRP=Solid0, MATERIAL=STEEL
!EGROUP, EGRP=Solid0
1
2
...
!END
Analiseprosedure¶
Voer die FrontISTR-uitvoerbare program fistr1 uit.
(Voer met 4 drade uit)
##################################################################
# FrontISTR
#
##################################################################
---
version: 5.1.0
git_hash: acab000c8c633b7b9d596424769e14363f720841
build:
date: 2020-10-05T07:39:55Z
MPI: enabled
OpenMP: enabled
option: "-p --with-tools --with-refiner --with-metis --with-mumps --with-lapack --with-ml --with-mkl "
HECMW_METIS_VER: 5
execute:
date: 2020-10-07T10:01:16+0900
processes: 1
threads: 4
cores: 4
host:
0: flow-p06
---
...
Step control not defined! Using default step=1
fstr_setup: OK
Start visualize PSF 1 at timestep 0
loading step= 1
sub_step= 1, current_time= 0.0000E+00, time_inc= 0.1000E+01
loading_factor= 0.0000000 1.0000000
### 3x3 BLOCK CG, SSOR, 1
1 1.903375E+00
2 1.974378E+00
3 2.534627E+00
...
...
2967 1.080216E-08
2968 1.004317E-08
2969 9.375729E-09
### Relative residual = 9.39429E-09
### summary of linear solver
2969 iterations 9.394286E-09
set-up time : 1.953022E-01
solver time : 5.704201E+01
solver/comm time : 5.145826E-01
solver/matvec : 2.306329E+01
solver/precond : 2.632665E+01
solver/1 iter : 1.921253E-02
work ratio (%) : 9.909789E+01
Start visualize PSF 1 at timestep 1
### FSTR_SOLVE_NLGEOM FINISHED!
====================================
TOTAL TIME (sec) : 59.99
pre (sec) : 0.71
solve (sec) : 59.29
====================================
FrontISTR Completed !!
Die analise is voltooi wanneer FrontISTR Completed !! vertoon word.
Analiseresultate¶
Wanneer die analise voltooi is, word verskeie nuwe lêers geskep.
Uitvoer:
0.log hecmw_ctrl.dat hinge.res.0.0 hinge_vis_psf.0001
FSTR.dbg.0 hecmw_vis.ini hinge.res.0.1 hinge_vis_psf.0001.pvtu
FSTR.msg hinge.cnt hinge_vis_psf.0000
FSTR.sta hinge.msh hinge_vis_psf.0000.pvtu
*.res.*-lêers is resultaatdata wat die FrontISTR-analiseresultate bevat. Hulle kan met REVOCAP_PrePost en soortgelyke nutsmiddels vertoon word.
*_vis_*-lêers is visualiseringsdata en kan met algemene visualiseringsagteware vertoon word. In hierdie voorbeeld word die data in VTK-formaat uitgevoer; gebruik dus ParaView of soortgelyke sagteware om dit te vertoon.
’n Kontourgrafiek van die von Mises-spanning wat met REVOCAP_PrePost geskep is, word in Figuur 4.1.3 getoon. ’n Gedeelte van die analiseresultaat-loglêer word ook hieronder as numeriese data uit die analiseresultate getoon.
Figuur 4.1.3 Analiseresultaat van von Mises-spanning
Analiseresultaatlog 0.log¶
fstr_setup: OK
#### Result step= 0
##### Local Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//U2 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//U3 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//SMS 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//SMS 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
##### Global Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//U2 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//U3 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//SMS 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//E31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S11 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S22 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S33 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S12 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S23 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//S31 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
//SMS 0.0000E+00 1 0.0000E+00 1
#### Result step= 1
##### Local Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 3.9115E-02 82452 -7.1083E-04 65233
//U2 7.4504E-05 354 -5.8813E-04 696
//U3 5.9493E-04 84 -5.8751E-03 61080
//E11 1.3777E-03 130 -1.3653E-03 77625
//E22 4.9199E-04 61 -5.4370E-04 102
//E33 6.8634E-04 51036 -6.1176E-04 30070
//E12 7.1556E-04 27808 -6.8093E-04 27863
//E23 5.3666E-04 56 -5.4347E-04 82
//E31 7.2396E-04 36168 -9.6621E-04 130
//S11 3.8626E+02 130 -3.6387E+02 28580
//S22 1.6628E+02 130 -1.5743E+02 28580
//S33 1.6502E+02 30033 -1.5643E+02 28580
//S12 5.7795E+01 27808 -5.4998E+01 27863
//S23 4.3345E+01 56 -4.3896E+01 82
//S31 5.8474E+01 36168 -7.8040E+01 130
//SMS 2.8195E+02 77625 1.2755E-02 75112
##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 1.0731E-03 10485 -1.2123E-03 41779
//E22 3.9143E-04 33536 -4.1389E-04 22892
//E33 5.9415E-04 44563 -5.0497E-04 47965
//E12 5.3264E-04 9163 -5.0405E-04 9161
//E23 3.9226E-04 33024 -4.1464E-04 23465
//E31 5.7633E-04 43142 -4.8019E-04 9571
//S11 2.7231E+02 9180 -2.9763E+02 41779
//S22 1.0792E+02 9180 -1.0656E+02 41779
//S33 1.3921E+02 44569 -1.1431E+02 47974
//S12 4.3021E+01 9163 -4.0712E+01 9161
//S23 3.1683E+01 33024 -3.3490E+01 23465
//S31 4.6550E+01 43142 -3.8785E+01 9571
//SMS 2.4057E+02 41779 3.1383E-02 38687
##### Global Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 3.9115E-02 82452 -7.1083E-04 65233
//U2 7.4504E-05 354 -5.8813E-04 696
//U3 5.9493E-04 84 -5.8751E-03 61080
//E11 1.3777E-03 130 -1.3653E-03 77625
//E22 4.9199E-04 61 -5.4370E-04 102
//E33 6.8634E-04 51036 -6.1176E-04 30070
//E12 7.1556E-04 27808 -6.8093E-04 27863
//E23 5.3666E-04 56 -5.4347E-04 82
//E31 7.2396E-04 36168 -9.6621E-04 130
//S11 3.8626E+02 130 -3.6387E+02 28580
//S22 1.6628E+02 130 -1.5743E+02 28580
//S33 1.6502E+02 30033 -1.5643E+02 28580
//S12 5.7795E+01 27808 -5.4998E+01 27863
//S23 4.3345E+01 56 -4.3896E+01 82
//S31 5.8474E+01 36168 -7.8040E+01 130
//SMS 2.8195E+02 77625 1.2755E-02 75112
##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 1.0731E-03 10485 -1.2123E-03 41779
//E22 3.9143E-04 33536 -4.1389E-04 22892
//E33 5.9415E-04 44563 -5.0497E-04 47965
//E12 5.3264E-04 9163 -5.0405E-04 9161
//E23 3.9226E-04 33024 -4.1464E-04 23465
//E31 5.7633E-04 43142 -4.8019E-04 9571
//S11 2.7231E+02 9180 -2.9763E+02 41779
//S22 1.0792E+02 9180 -1.0656E+02 41779
//S33 1.3921E+02 44569 -1.1431E+02 47974
//S12 4.3021E+01 9163 -4.0712E+01 9161
//S23 3.1683E+01 33024 -3.3490E+01 23465
//S31 4.6550E+01 43142 -3.8785E+01 9571
//SMS 2.4057E+02 41779 3.1383E-02 38687