Exemples de models reals per a l'anàlisi estàtica elàstica¶

Model d'anàlisi¶

La taula 9.2.1 mostra una llista d'exemples de verificació amb models reals per a l'anàlisi estàtica elàstica. A més, les formes dels models, amb algunes excepcions, es mostren a les figures 9.2.1 a 9.2.5. Per executar els exemples que utilitzen els tipus d'element 731 i 741, cal disposar separadament d'un solucionador directe.

Taula 9.2.1　Exemples de verificació amb models reals per a l'anàlisi estàtica elàstica

Figura 9.2.1　Biela (EX01A)

Figura 9.2.2　Bloc amb un forat (EX02)

Figura 9.2.3　Àlep de turbina (EX03, EX06)

Figura 9.2.4　Closca cilíndrica (EX04, EX09)

Figura 9.2.5　Copa de vi (EX05, EX10A)

Resultats de l'anàlisi¶

Exemples de resultats de l'anàlisi¶

Les figures 9.2.6 a 9.2.9 mostren exemples de resultats de l'anàlisi.

Figura 9.2.6　 Resultat de l'anàlisi EX01A (tensió de Mises i diagrama de deformació (10 vegades))

Figura 9.2.7　 Resultat de l'anàlisi EX02 (tensió de Mises i diagrama de deformació (100 vegades))

Figura 9.2.8　 Resultat de l'anàlisi EX03 (diagrama de deformació (10 vegades))

Figura 9.2.9　 Resultat de l'anàlisi EX04 (diagrama de deformació (100 vegades))

Resultats de verificació del rendiment de l'anàlisi amb l'exemple de verificació EX02¶

Es va efectuar una anàlisi amb un programari comercial de propòsit general emprant un model equivalent al model de verificació EX02, un bloc amb un forat. La figura 9.2.10 mostra la comparació dels valors màxims i mínims dels components de tensió amb els de FrontISTR. La figura mostra que els components de tensió coincideixen molt bé.

A continuació es mostren els resultats de l'estudi de l'efecte de la descomposició del domini sobre la distribució de tensions. La descomposició del domini es va fer amb el mètode RCB, dividint cadascun dels eixos X, Y i Z en dues parts, per obtenir un total de vuit dominis. La figura 9.2.11 mostra l'estat de la descomposició. La figura 9.2.12 mostra les distribucions de tensió dels resultats d'anàlisi amb un únic domini i amb una descomposició en vuit dominis.

Figura 9.2.10　 Comparació dels components de tensió d'EX02 amb un programari de propòsit general

Figura 9.2.11　 Resultat de la descomposició d'EX02 en vuit dominis mitjançant el mètode RCB

Figura 9.2.12　Diferència en la distribució de la tensió de Mises deguda a la descomposició del domini

La figura 9.2.12 mostra que no hi ha cap diferència entre tots dos resultats i que coincideixen completament.

A continuació, la taula 9.2.2 mostra la comparació dels temps d'execució segons la configuració del solucionador HEC-MW utilitzat. La figura 9.2.13 també mostra l'historial de convergència fins a obtenir la solució.

Taula 9.2.2　Comparació dels temps d'execució amb els solucionadors HEC-MW

Figura 9.2.13　Comparació dels historials de convergència amb els solucionadors HEC-MW (llindar de convergència: \(1.0 \times 10^{-8}\))

Comparació del temps de càlcul amb l'exemple de verificació EX01A¶

Amb l'exemple de verificació EX01A (biela), es va verificar el factor d'acceleració del càlcul obtingut mitjançant la descomposició del domini. Per al càlcul es va utilitzar un clúster de 24 nodes amb processadors Xeon a 2.8 GHz. Els resultats es mostren a la figura 9.2.14. La figura mostra que la velocitat de càlcul augmenta proporcionalment al nombre de dominis.

També es van estudiar les diferències en el temps de càlcul degudes a l'entorn informàtic. Els resultats es mostren a la taula 9.2.3.

Figura 9.2.14　Efecte d’acceleració de la descomposició del domini

Taula 9.2.3　Comparació dels temps de càlcul segons l'ordinador (1 CPU)