Nichtlineare dynamische Analyse¶
Für diese Analyse werden die Daten aus tutorial/13_dynamic_beam_nonlinear verwendet.
Analysemodell¶
Das Analysemodell ist derselbe Kragträger wie bei der linearen dynamischen Analyse im vorherigen Abschnitt.
| Merkmal | Inhalt | Hinweise | Referenz |
|---|---|---|---|
| Analysetyp | Nichtlineare dynamische Analyse | !SOLUTION,TYPE=DYNAMIC !DYNAMIC,TYPE=NONLINEAR | |
| Anzahl der Knoten | 525 | ||
| Anzahl der Elemente | 240 | ||
| Elementtyp | Quadratisches 10-Knoten-Tetraederelement | !ELEMENT,TYPE=342 | |
| Materialname | M1 | !MATERIAL,NAME=M1 | |
| Randbedingungen | Zwangsbedingung, Einzellast | !CLOAD | |
| Matrixlöser | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
Analyseinhalt¶
Die Verschiebung der in Abb. 4.12.1 gezeigten Einspannfläche wird gesperrt; anschließend wird am Lastknoten eine Einzellast aufgebracht und eine nichtlineare dynamische Analyse durchgeführt. Die Analysesteuerungsdaten sind nachfolgend dargestellt.
Abb. 4.12.1 Geometrie des Kragträgers
Analysesteuerungsdaten beam.cnt¶
# Steuerdatei für FISTR
## Analysesteuerung
!VERSION
3
!WRITE,RESULT,FREQUENCY=100
!SOLUTION, TYPE=DYNAMIC
!DYNAMIC, TYPE=NONLINEAR
1 , 1
0.0, 0.1, 100000, 1.0000e-8
0.5, 0.25
1, 1, 0.0, 0.0
1000, 3121, 100
1, 1, 1, 1, 1, 1
## Solversteuerung
### Randbedingungen
!BOUNDARY, GRPID=1, AMP=AMP1
FIX, 1, 3, 0.0
!CLOAD, GRPID=1, AMP=AMP1
CL1, 3, -1.0
### Schritt
!STEP, CONVERG=1.0e-3
BOUNDARY, 1
LOAD, 1
### Material
!DENSITY
1.0e-8
!HYPERELASTIC, TYPE=NEOHOOKE
1000.0, 0.00005
### Solver-Einstellungen
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=NO,TIMELOG=NO
10000, 1
1.0e-06, 1.0, 0.0
!END
Analyseablauf¶
Der FrontISTR-Ausführungsbefehl fistr1 wird ausgeführt.
(Ausführung mit 4 Threads)
Analyseergebnisse¶
Die Zeitreihe der Verschiebung des in den Analysesteuerungsdaten angegebenen Überwachungsknotens (Lastknoten, Knotennummer 3121) wird mit Microsoft Excel erstellt und in Abb. 4.13.1 dargestellt. Zusätzlich wird nachfolgend als numerische Darstellung der Analyseergebnisse ein Ausschnitt aus der Verschiebungsausgabedatei des Überwachungsknotens (dyna_disp_3121.txt) gezeigt.
Abb. 4.13.1 Zeitreihe der Verschiebung des Überwachungsknotens
Verschiebung des Überwachungsknotens dyna_disp_3121.txt¶
0 0.0000E+000 3121 0.0000E+000 0.0000E+000 0.0000E+000
100 1.0000E-006 3121 7.6885E-005 -7.3733E-005 -6.0988E-004
200 2.0000E-006 3121 3.3089E-005 -7.5879E-006 -8.2481E-004
300 3.0000E-006 3121 8.9272E-005 -5.6180E-005 -1.2550E-003
400 4.0000E-006 3121 5.8434E-005 -2.9113E-005 -1.9326E-003
500 5.0000E-006 3121 3.3598E-005 -3.7069E-005 -2.6955E-003
600 6.0000E-006 3121 9.2438E-005 -2.9415E-005 -3.4297E-003
700 7.0000E-006 3121 4.4742E-005 -1.9064E-005 -4.2128E-003
800 8.0000E-006 3121 4.2702E-005 -3.7315E-005 -5.2563E-003
900 9.0000E-006 3121 7.9468E-005 4.8283E-006 -6.1239E-003
1000 1.0000E-005 3121 2.5902E-005 -3.1393E-005 -7.1463E-003
1100 1.1000E-005 3121 6.9365E-005 -1.1486E-005 -8.3515E-003
Analyseergebnisprotokoll 0.log¶
fstr_setup: OK
#### Result step= 1
##### Local Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 2.7619E-10 3121 -1.4312E-10 1001067
//U2 2.6490E-10 1000353 -5.5027E-10 3121
//U3 2.8724E-10 5121 -1.8462E-07 3121
//V1 5.5239E-02 3121 -2.8624E-02 1001067
//V2 5.2980E-02 1000353 -1.1005E-01 3121
//V3 5.7448E-02 5121 -3.6925E+01 3121
//A1 1.1048E+07 3121 -5.7248E+06 1001067
//A2 1.0596E+07 1000353 -2.2011E+07 3121
//A3 1.1490E+07 5121 -7.3849E+09 3121
//E11 4.3811E-10 1000347 -3.4878E-10 1000709
//E22 2.1254E-09 1000352 -2.1246E-09 1001427
//E33 3.6982E-07 1001067 -3.6953E-07 1000347
//E12 1.1329E-09 1000709 -1.1050E-09 1000352
//E23 3.6823E-07 1000713 -3.6823E-07 1000353
//E31 9.1796E-08 1001031 -2.7687E-07 3121
//S11 1.4231E-02 1001067 -1.4214E-02 1000347
//S22 1.4226E-02 1001067 -1.4210E-02 1000347
//S33 1.5711E-02 1001067 -1.5694E-02 1000347
//S12 2.2266E-06 1000709 -2.2148E-06 1000352
//S23 7.3645E-04 1000713 -7.3646E-04 1000353
//S31 1.8358E-04 1001031 -5.5379E-04 3121
//SMS 1.7350E-03 1000347 3.4921E-43 1201
##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 6.5755E-11 176 -1.7785E-10 178
//E22 7.2706E-10 178 -7.2236E-10 119
//E33 1.0581E-09 239 -8.9407E-10 58
//E12 9.6411E-10 119 -4.1741E-10 60
//E23 2.1837E-09 119 -2.2050E-09 178
//E31 2.5589E-10 176 -1.0737E-09 119
//S11 5.7325E-05 178 -6.8164E-05 119
//S22 6.0945E-05 178 -7.0539E-05 119
//S33 6.1843E-05 178 -7.1200E-05 119
//S12 1.9176E-06 119 -8.3014E-07 60
//S23 4.3640E-06 119 -4.4100E-06 178
//S31 5.1153E-07 176 -2.1545E-06 119
//SMS 9.4730E-06 119 1.0387E-41 2
##### Global Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 2.7619E-10 3121 -1.4312E-10 1001067
//U2 2.6490E-10 1000353 -5.5027E-10 3121
//U3 2.8724E-10 5121 -1.8462E-07 3121
//V1 5.5239E-02 3121 -2.8624E-02 1001067
//V2 5.2980E-02 1000353 -1.1005E-01 3121
//V3 5.7448E-02 5121 -3.6925E+01 3121
//A1 1.1048E+07 3121 -5.7248E+06 1001067
//A2 1.0596E+07 1000353 -2.2011E+07 3121
//A3 1.1490E+07 5121 -7.3849E+09 3121
//E11 4.3811E-10 1000347 -3.4878E-10 1000709
//E22 2.1254E-09 1000352 -2.1246E-09 1001427
//E33 3.6982E-07 1001067 -3.6953E-07 1000347
//E12 1.1329E-09 1000709 -1.1050E-09 1000352
//E23 3.6823E-07 1000713 -3.6823E-07 1000353
//E31 9.1796E-08 1001031 -2.7687E-07 3121
//S11 1.4231E-02 1001067 -1.4214E-02 1000347
//S22 1.4226E-02 1001067 -1.4210E-02 1000347
//S33 1.5711E-02 1001067 -1.5694E-02 1000347
//S12 2.2266E-06 1000709 -2.2148E-06 1000352
//S23 7.3645E-04 1000713 -7.3646E-04 1000353
//S31 1.8358E-04 1001031 -5.5379E-04 3121
//SMS 1.7350E-03 1000347 3.4921E-43 1201
##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 6.5755E-11 176 -1.7785E-10 178
//E22 7.2706E-10 178 -7.2236E-10 119
//E33 1.0581E-09 239 -8.9407E-10 58
//E12 9.6411E-10 119 -4.1741E-10 60
//E23 2.1837E-09 119 -2.2050E-09 178
//E31 2.5589E-10 176 -1.0737E-09 119
//S11 5.7325E-05 178 -6.8164E-05 119
//S22 6.0945E-05 178 -7.0539E-05 119
//S33 6.1843E-05 178 -7.1200E-05 119
//S12 1.9176E-06 119 -8.3014E-07 60
//S23 4.3640E-06 119 -4.4100E-06 178
//S31 5.1153E-07 176 -2.1545E-06 119
//SMS 9.4730E-06 119 1.0387E-41 2
...
#### Result step=500000
##### Local Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 5.2758E-02 5221 -5.2989E-02 1021
//U2 1.0426E-03 1000750 -7.2090E-02 1021
//U3 0.0000E+00 1001 -6.5930E-01 3121
//V1 1.6455E+03 5217 -1.6058E+03 1019
//V2 8.7881E+02 1000132 -2.2448E+03 1221
//V3 1.9455E+02 1000003 -1.7874E+04 1221
//A1 5.7327E+09 5221 -4.0019E+09 1203
//A2 7.0089E+09 3221 -4.3280E+09 1000713
//A3 4.9140E+09 1211 -8.4702E+09 5021
//E11 1.0808E-02 1001104 -1.0904E-02 1003
//E22 3.4008E-03 1203 -3.2574E-03 5203
//E33 3.6321E-03 1103 -3.5530E-03 1001105
//E12 3.4760E-03 1201 -2.9256E-03 1001
//E23 9.1779E-04 1000017 -1.3462E-03 1001
//E31 6.4324E-04 1000750 -2.5756E-03 1101
//S11 5.0236E+01 5201 -5.2624E+01 1001
//S22 1.8815E+01 1001098 -2.2485E+01 1000008
//S33 1.2848E+01 1001098 -2.2485E+01 1000008
//S12 5.3477E+00 1201 -4.5009E+00 1001
//S23 1.4120E+00 1000017 -2.0711E+00 1001
//S31 9.8961E-01 1000750 -3.9625E+00 1101
//SMS 4.4276E+01 1003 6.5308E-01 1000690
##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 8.0789E-03 186 -8.0188E-03 1001
//E22 2.1847E-03 8 -2.1148E-03 192
//E33 2.5029E-03 1001 -2.6704E-03 186
//E12 1.1765E-03 62 -1.0144E-03 3
//E23 4.9965E-04 6 -5.1495E-04 66
//E31 -1.2336E-05 125 -1.4721E-03 2
//S11 3.3432E+01 186 -3.4438E+01 2
//S22 7.0191E+00 183 -7.4671E+00 2
//S33 7.6014E+00 183 -7.7370E+00 2
//S12 1.8099E+00 62 -1.5605E+00 3
//S23 7.6870E-01 6 -7.9223E-01 66
//S31 -1.8979E-02 125 -2.2647E+00 2
//SMS 3.1742E+01 186 7.0883E-01 114
##### Global Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 5.2758E-02 5221 -5.2989E-02 1021
//U2 1.0426E-03 1000750 -7.2090E-02 1021
//U3 0.0000E+00 1001 -6.5930E-01 3121
//V1 1.6455E+03 5217 -1.6058E+03 1019
//V2 8.7881E+02 1000132 -2.2448E+03 1221
//V3 1.9455E+02 1000003 -1.7874E+04 1221
//A1 5.7327E+09 5221 -4.0019E+09 1203
//A2 7.0089E+09 3221 -4.3280E+09 1000713
//A3 4.9140E+09 1211 -8.4702E+09 5021
//E11 1.0808E-02 1001104 -1.0904E-02 1003
//E22 3.4008E-03 1203 -3.2574E-03 5203
//E33 3.6321E-03 1103 -3.5530E-03 1001105
//E12 3.4760E-03 1201 -2.9256E-03 1001
//E23 9.1779E-04 1000017 -1.3462E-03 1001
//E31 6.4324E-04 1000750 -2.5756E-03 1101
//S11 5.0236E+01 5201 -5.2624E+01 1001
//S22 1.8815E+01 1001098 -2.2485E+01 1000008
//S33 1.2848E+01 1001098 -2.2485E+01 1000008
//S12 5.3477E+00 1201 -4.5009E+00 1001
//S23 1.4120E+00 1000017 -2.0711E+00 1001
//S31 9.8961E-01 1000750 -3.9625E+00 1101
//SMS 4.4276E+01 1003 6.5308E-01 1000690
##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 8.0789E-03 186 -8.0188E-03 1001
//E22 2.1847E-03 8 -2.1148E-03 192
//E33 2.5029E-03 1001 -2.6704E-03 186
//E12 1.1765E-03 62 -1.0144E-03 3
//E23 4.9965E-04 6 -5.1495E-04 66
//E31 -1.2336E-05 125 -1.4721E-03 2
//S11 3.3432E+01 186 -3.4438E+01 2
//S22 7.0191E+00 183 -7.4671E+00 2
//S33 7.6014E+00 183 -7.7370E+00 2
//S12 1.8099E+00 62 -1.5605E+00 3
//S23 7.6870E-01 6 -7.9223E-01 66
//S31 -1.8979E-02 125 -2.2647E+00 2
//SMS 3.1742E+01 186 7.0883E-01 114