Anàlisi estàtica lineal (elasticitat)¶
Per a aquesta anàlisi, utilitzeu les dades de tutorial/01_elastic_hinge.
Objecte de l'anàlisi¶
L'objecte de l'anàlisi és una peça de frontissa. La geometria es mostra a la figura 4.1.1 i les dades de malla a la figura 4.1.2.
| Element | Descripció | Notes | Referència |
|---|---|---|---|
| Tipus d'anàlisi | Anàlisi estàtica lineal | !SOLUTION,TYPE=STATIC | |
| Nombre de nodes | 84,056 | ||
| Nombre d'elements | 49,871 | ||
| Tipus d'element | Element tetraèdric quadràtic de 10 nodes | !ELEMENT,TYPE=342 | Biblioteca d'elements |
| Nom del material | STEEL | !MATERIAL,NAME=STEEL | Dades del material |
| Propietats del material | ELASTIC | !ELASTIC | |
| Condicions de contorn | Restricció, càrrega concentrada | ||
| Solucionador matricial | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
Figura 4.1.1 Forma de la peça de frontissa
Figura 4.1.2 Dades de malla de la peça de frontissa
Contingut de l'anàlisi¶
Extraieu el codi font de FrontISTR, aneu al directori d'aquest exemple i comproveu que els fitxers següents necessaris per a l'anàlisi
| Nom del fitxer | Tipus | Funció |
|---|---|---|
hecmw_ctrl.dat | Dades de control global | Especifica els fitxers d'entrada i sortida de les dades de malla i de les dades de control de l'anàlisi |
hinge.cnt | Dades de control de l'anàlisi | Defineix el tipus d'anàlisi, les condicions de contorn de desplaçament, les càrregues concentrades, etc., i també especifica el control del solucionador i del visualitzador |
hinge.msh | Dades de malla | Defineix la malla d'elements finits i les dades de material i secció |
siguin presents.
Sortida:
Feu una anàlisi de tensions en què es restringeixi el desplaçament de les superfícies restringides mostrades a la figura 4.1.1 i s'apliqui una càrrega concentrada a la superfície de càrrega. Les dades de control global i les dades de control de l'anàlisi es mostren a continuació.
Dades de control global hecmw_ctrl.dat¶
Aquest fitxer especifica els fitxers d'entrada i sortida de les dades de malla i de les dades de control de l'anàlisi.
#
# per al solucionador
#
!MESH, NAME=fstrMSH, TYPE=HECMW-ENTIRE # Especifiqueu un únic fitxer de dades de malla
hinge.msh
!CONTROL, NAME=fstrCNT # Especifiqueu les dades de control de l'anàlisi
hinge.cnt
!RESULT, NAME=fstrRES, IO=OUT # Especifiqueu les dades de resultats
hinge.res
!RESULT, NAME=vis_out, IO=OUT # Especifiqueu les dades de visualització
hinge_vis
Dades de control de l'anàlisi hinge.cnt¶
Aquest fitxer defineix el tipus d'anàlisi, les condicions de contorn de desplaçament, les càrregues concentrades, etc., i també especifica el control del solucionador i del visualitzador.
# Fitxer de control per a FISTR
## Control de l'anàlisi
!VERSION # Especifiqueu la versió del format del fitxer
3
!SOLUTION, TYPE=STATIC # Especifiqueu el tipus d'anàlisi
!WRITE,RESULT # Especifiqueu la sortida de dades de resultats
!WRITE,VISUAL # Especifiqueu la sortida de dades de visualització
## Control del solucionador
### Condició de contorn
!BOUNDARY
BND0, 1, 3, 0.000000 # Especifiqueu la superfície restringida 1
!BOUNDARY
BND1, 1, 3, 0.000000 # Especifiqueu la superfície restringida 2
!CLOAD
CL0, 1, 0.01000 # Especifiqueu la superfície de càrrega
### Material
!MATERIAL, NAME=STEEL # Especifiqueu les propietats del material
!ELASTIC # Definiu el material elàstic
210000.0, 0.3
!DENSITY # Definiu la densitat de massa
7.85e-6
### Configuració del solucionador
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES # Controleu el solucionador
10000, 1
1.0e-08, 1.0, 0.0
## Control de postprocessament
!VISUAL,method=PSR # Especifiqueu el mètode de visualització
!surface_num=1 # Nombre de superfícies en 1 representació de superfície
!surface 1 # Especifiqueu el contingut de la superfície
!output_type=VTK # Especifiqueu el tipus de fitxer de visualització
!END # Indiqueu el final de les dades de control de l'anàlisi
Dades de malla¶
Aquest fitxer defineix la malla d'elements finits i les dades de material i secció.
(Només un extracte)
!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
Procediment d'anàlisi¶
Executeu l'executable de FrontISTR fistr1.
(Execució amb 4 fils)
##################################################################
# 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 !!
L'anàlisi ha finalitzat quan es mostra FrontISTR Completed !!.
Resultats de l'anàlisi¶
Quan l'anàlisi finalitza, es creen diversos fitxers nous.
Sortida:
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
Els fitxers *.res.* són dades de resultats que contenen els resultats de l'anàlisi de FrontISTR. Es poden visualitzar amb REVOCAP_PrePost i eines similars.
Els fitxers *_vis_* són dades de visualització i es poden mostrar amb programari de visualització d'ús general. En aquest exemple, les dades es generen en format VTK, de manera que utilitzeu ParaView o programari similar per visualitzar-les.
A la figura 4.1.3 es mostra un gràfic de contorns de la tensió de von Mises creat amb REVOCAP_PrePost. A continuació també es mostra una part del fitxer de registre dels resultats de l'anàlisi com a dades numèriques dels resultats.
Figura 4.1.3 Resultat de l'anàlisi de tensió de von Mises
Registre dels resultats de l'anàlisi 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