Příklady skutečných modelů pro elastickou statickou analýzu¶

Model analýzy¶

Tabulka 9.2.1 uvádí příklady ověření na skutečných modelech pro elastickou statickou analýzu. Tvary modelů jsou s několika výjimkami rovněž znázorněny na obrázcích 9.2.1 až 9.2.5. Ke spuštění příkladů s typy prvků 731 a 741 je vyžadován samostatný přímý řešič.

Tabulka 9.2.1 Příklady ověření na skutečných modelech pro elastickou statickou analýzu

Obrázek 9.2.1 Ojnice (EX01A)

Obrázek 9.2.2 Blok s otvorem (EX02)

Obrázek 9.2.3 Lopatka turbíny (EX03, EX06)

Obrázek 9.2.4 Válcová skořepina (EX04, EX09)

Obrázek 9.2.5 Sklenka na víno (EX05, EX10A)

Výsledky analýzy¶

Příklady výsledků analýzy¶

Příklady výsledků analýzy jsou uvedeny na obrázcích 9.2.6 až 9.2.9.

Obrázek 9.2.6 EX01A výsledek analýzy (von Misesovo napětí a graf deformace (10x))

Obrázek 9.2.7 EX02 výsledek analýzy (von Misesovo napětí a graf deformace (100x))

Obrázek 9.2.8 EX03 výsledek analýzy (graf deformace (10x))

Obrázek 9.2.9 EX04 výsledek analýzy (graf deformace (100x))

Výsledky ověření výpočetního výkonu na příkladu EX02¶

Byla provedena analýza v univerzálním komerčním softwaru s modelem ekvivalentním ověřovacímu modelu EX02 – bloku s otvorem. Obrázek 9.2.10 ukazuje porovnání maximálních a minimálních hodnot složek napětí s výsledky FrontISTR. Obrázek ukazuje, že složky napětí se velmi dobře shodují.

Dále byl zkoumán vliv dekompozice oblasti na rozložení napětí. Dekompozice oblasti byla provedena metodou RCB rozdělením modelu na dvě části v každém ze směrů X, Y a Z, celkem tedy na osm oblastí. Obrázek 9.2.11 ukazuje rozdělení. Obrázek 9.2.12 ukazuje rozložení napětí z analýz s jednou oblastí a s osmi rozdělenými oblastmi.

Obrázek 9.2.10 Porovnání složek napětí v EX02 s univerzálním softwarem

Obrázek 9.2.11 EX02 rozdělený metodou RCB do osmi oblastí

Obrázek 9.2.12 Rozdíl v rozložení von Misesova napětí v důsledku dekompozice oblasti

Obrázek 9.2.12 neukazuje mezi oběma výsledky žádný rozdíl; výsledky se zcela shodují.

Tabulka 9.2.2 porovnává doby běhu pro použitá nastavení řešičů HEC-MW. Obrázek 9.2.13 rovněž ukazuje historii konvergence až do získání řešení.

Tabulka 9.2.2 Porovnání dob běhu s řešiči HEC-MW

Obrázek 9.2.13 Porovnání historií konvergence s řešiči HEC-MW (práh konvergence: \(1.0 \times 10^{-8}\))

Porovnání doby výpočtu s ověřovacím příkladem EX01A¶

Pomocí ověřovacího příkladu EX01A (ojnice) bylo vyhodnoceno zrychlení výpočtu dosažené dekompozicí oblasti. Pro výpočet byl použit 24uzlový cluster s procesory Xeon 2.8 GHz. Výsledky jsou uvedeny na obrázku 9.2.14. Obrázek ukazuje, že rychlost výpočtu roste úměrně počtu oblastí.

Byly rovněž zkoumány rozdíly v době výpočtu v závislosti na počítačovém prostředí. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 9.2.3.

Obrázek 9.2.14 Efekt zrychlení dekompozicí oblasti

Tabulka 9.2.3 Porovnání dob výpočtu podle počítače (1 CPU)