Nichtlineare statische Analyse (Hyperelastizität, Teil 2)¶
Für diese Analyse werden die Daten aus tutorial/04_hyperelastic_spring verwendet.
Analysemodell¶
Das Analyseobjekt ist eine Feder. Ihre Geometrie ist in Abbildung 4.4.1 und die Netzdaten sind in Abbildung 4.4.2 dargestellt.
| Merkmal | Inhalt | Hinweise | Referenz |
|---|---|---|---|
| Analysetyp | Nichtlineare statische Analyse (Hyperelastizität) | !SOLUTION,TYPE=NLSTATIC | |
| Anzahl der Knoten | 78,771 | ||
| Anzahl der Elemente | 46,454 | ||
| Elementtyp | Quadratisches 10-Knoten-Tetraederelement | !ELEMENT,TYPE=342 | |
| Materialname | MAT1 | !MATERIAL,NAME=MAT1 | |
| Materialeigenschaften | HYPERELASTIC | !HYPERELASTIC,TYPE=ARRUDA-BOYCE | |
| Randbedingungen | Lagerung/vorgegebene Verschiebung | ||
| Matrixlöser | CG/AMG | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=5 |
Abbildung 4.4.1: Geometrie der Feder
Abbildung 4.4.2: Netzdaten der Feder
Analyseinhalt¶
Es wird eine Spannungsanalyse durchgeführt, bei der die Verschiebung der in Abbildung 4.4.1 dargestellten Lagerungsfläche gesperrt und auf der vorgegebenen Fläche eine Verschiebung aufgebracht wird. Für das hyperelastische Materialgesetz wird das Arruda-Boyce-Modell verwendet. Die Analysesteuerungsdaten sind nachfolgend dargestellt.
Analysesteuerungsdaten spring.cnt¶
# Steuerdatei für FISTR
## Analysesteuerung
!VERSION
3
!SOLUTION, TYPE=NLSTATIC
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
## Solversteuerung
### Randbedingung
!BOUNDARY, GRPID=1
LOADS, 2, 2, -5.0
FIX, 1, 3, 0.0
### Schritt
!STEP, SUBSTEPS=1, CONVERG=1.0e-5
BOUNDARY, 1
### Material
!MATERIAL, NAME=MAT1
!HYPERELASTIC, TYPE=ARRUDA-BOYCE
0.71, 1.7029, 0.1408
### Solver-Einstellungen
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=5,ITERLOG=NO,TIMELOG=YES
10000, 1
1.0e-5, 1.0, 0.0
## Nachbearbeitungssteuerung
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END
Analyseablauf¶
Der FrontISTR-Ausführungsbefehl fistr1 wird ausgeführt.
(Ausführung mit 4 Threads)
Analyseergebnisse¶
Mit REVOCAP_PrePost wird eine Verformungsdarstellung mit Verschiebungskonturen erstellt und in Abbildung 4.4.3 gezeigt. Als numerische Daten der Analyseergebnisse ist nachfolgend ein Ausschnitt aus der Protokolldatei der Analyseergebnisse dargestellt.
Abbildung 4.4.3: Analyseergebnisse für Verformung und Verschiebung
Analyseergebnisprotokoll 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 2.6070E-01 42179 -2.4651E-01 44163
//U2 2.0567E-02 14512 -5.0036E+00 44753
//U3 6.6559E-02 15443 -6.6862E-01 44664
//E11 4.1026E-03 1015 -4.5809E-03 3429
//E22 2.3030E-03 42626 -1.5152E-03 44761
//E33 4.1949E-03 23553 -5.0169E-03 27938
//E12 1.3348E-02 55149 -1.3381E-02 56829
//E23 2.7881E-02 48353 -1.9534E-02 48322
//E31 1.0861E-02 47938 -8.8803E-03 9493
//S11 8.4247E-03 8264 -9.1017E-03 8501
//S22 1.0769E-02 56772 -6.3921E-03 56787
//S33 1.3881E-02 56764 -1.2778E-02 42632
//S12 1.2396E-02 55149 -1.2434E-02 56829
//S23 2.5880E-02 48353 -1.8138E-02 48322
//S31 1.0081E-02 47938 -8.2435E-03 9493
//SMS 4.9638E-02 48353 2.8482E-04 66578
##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 3.9156E-03 34074 -4.3403E-03 16932
//E22 1.8391E-03 23282 -1.2721E-03 56220
//E33 3.9490E-03 45925 -4.4530E-03 34145
//E12 1.2578E-02 45680 -1.1729E-02 19492
//E23 2.0534E-02 40739 -1.3512E-02 24172
//E31 9.4162E-03 32786 -7.6149E-03 44971
//S11 7.7882E-03 25880 -8.2932E-03 45925
//S22 6.8884E-03 23275 -6.1373E-03 49821
//S33 9.9242E-03 59974 -9.5475E-03 31626
//S12 1.1679E-02 45680 -1.0893E-02 19492
//S23 1.9071E-02 40739 -1.2534E-02 24172
//S31 8.7376E-03 32786 -7.0660E-03 44971
//SMS 3.5586E-02 40739 4.1161E-04 40537
##### Global Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 2.6070E-01 42179 -2.4651E-01 44163
//U2 2.0567E-02 14512 -5.0036E+00 44753
//U3 6.6559E-02 15443 -6.6862E-01 44664
//E11 4.1026E-03 1015 -4.5809E-03 3429
//E22 2.3030E-03 42626 -1.5152E-03 44761
//E33 4.1949E-03 23553 -5.0169E-03 27938
//E12 1.3348E-02 55149 -1.3381E-02 56829
//E23 2.7881E-02 48353 -1.9534E-02 48322
//E31 1.0861E-02 47938 -8.8803E-03 9493
//S11 8.4247E-03 8264 -9.1017E-03 8501
//S22 1.0769E-02 56772 -6.3921E-03 56787
//S33 1.3881E-02 56764 -1.2778E-02 42632
//S12 1.2396E-02 55149 -1.2434E-02 56829
//S23 2.5880E-02 48353 -1.8138E-02 48322
//S31 1.0081E-02 47938 -8.2435E-03 9493
//SMS 4.9638E-02 48353 2.8482E-04 66578
##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 3.9156E-03 34074 -4.3403E-03 16932
//E22 1.8391E-03 23282 -1.2721E-03 56220
//E33 3.9490E-03 45925 -4.4530E-03 34145
//E12 1.2578E-02 45680 -1.1729E-02 19492
//E23 2.0534E-02 40739 -1.3512E-02 24172
//E31 9.4162E-03 32786 -7.6149E-03 44971
//S11 7.7882E-03 25880 -8.2932E-03 45925
//S22 6.8884E-03 23275 -6.1373E-03 49821
//S33 9.9242E-03 59974 -9.5475E-03 31626
//S12 1.1679E-02 45680 -1.0893E-02 19492
//S23 1.9071E-02 40739 -1.2534E-02 24172
//S31 8.7376E-03 32786 -7.0660E-03 44971
//SMS 3.5586E-02 40739 4.1161E-04 40537