Γραμμική στατική ανάλυση (Ελαστικότητα)¶
Για την εκτέλεση αυτής της ανάλυσης χρησιμοποιούνται τα δεδομένα του tutorial/01_elastic_hinge.
Αντικείμενο ανάλυσης¶
Το αντικείμενο ανάλυσης είναι εξάρτημα άρθρωσης. Η γεωμετρία παρουσιάζεται στο Σχήμα 4.1.1 και τα δεδομένα πλέγματος στο Σχήμα 4.1.2.
| Στοιχείο | Περιγραφή | Παρατηρήσεις | Αναφορά |
|---|---|---|---|
| Τύπος ανάλυσης | Γραμμική στατική ανάλυση | !SOLUTION,TYPE=STATIC | |
| Αριθμός κόμβων | 84,056 | ||
| Αριθμός στοιχείων | 49,871 | ||
| Τύπος στοιχείου | Τετραεδρικό στοιχείο 10 κόμβων δεύτερης τάξης | !ELEMENT,TYPE=342 | Βιβλιοθήκη στοιχείων |
| Όνομα υλικού | STEEL | !MATERIAL,NAME=STEEL | Δεδομένα υλικού |
| Ιδιότητα υλικού | ELASTIC | !ELASTIC | |
| Οριακές συνθήκες | Περιορισμός, συγκεντρωμένο φορτίο | ||
| Επιλυτής πίνακα | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
Σχήμα 4.1.1 Γεωμετρία εξαρτήματος άρθρωσης
Σχήμα 4.1.2 Δεδομένα πλέγματος εξαρτήματος άρθρωσης
Περιεχόμενο ανάλυσης¶
Αποσυμπιέστε τον πηγαίο κώδικα του FrontISTR, μεταβείτε στον κατάλογο αυτού του παραδείγματος και ελέγξτε ότι υπάρχουν τα ακόλουθα αρχεία που απαιτούνται για την ανάλυση
| Όνομα αρχείου | Τύπος | Ρόλος |
|---|---|---|
hecmw_ctrl.dat | Συνολικά δεδομένα ελέγχου | Καθορίζει τα αρχεία εισόδου/εξόδου για τα δεδομένα πλέγματος και ελέγχου ανάλυσης |
hinge.cnt | Δεδομένα ελέγχου ανάλυσης | Ορίζει τον τύπο ανάλυσης, οριακές συνθήκες μετατόπισης, συγκεντρωμένα φορτία και έλεγχο επιλυτή/οπτικοποιητή |
hinge.msh | Δεδομένα πλέγματος | Ορίζει το πλέγμα πεπερασμένων στοιχείων, τα δεδομένα υλικού και τα δεδομένα διατομών |
Επιβεβαιώστε ότι υπάρχουν αυτά τα αρχεία.
Αποτέλεσμα εκτέλεσης:
Εκτελείται ανάλυση τάσεων περιορίζοντας τη μετατόπιση στην επιφάνεια στήριξης του Σχήματος 4.1.1 και εφαρμόζοντας συγκεντρωμένο φορτίο στην επιβαλλόμενη επιφάνεια.
Διαδικασία ανάλυσης¶
Εκτελέστε την εντολή fistr1 του FrontISTR.
(Εκτέλεση με 4 νήματα)
##################################################################
# 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 !!
Η ανάλυση έχει ολοκληρωθεί όταν εμφανιστεί FrontISTR Completed !!.
Αποτελέσματα ανάλυσης¶
Με την ολοκλήρωση της ανάλυσης δημιουργούνται ορισμένα νέα αρχεία.
Αποτέλεσμα εκτέλεσης:
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
Τα *.res.* είναι δεδομένα αποτελεσμάτων και περιέχουν τα αποτελέσματα ανάλυσης του FrontISTR. Μπορούν να εμφανιστούν με REVOCAP_PrePost κ.ά.
Τα *_vis_* είναι δεδομένα οπτικοποίησης και μπορούν να εμφανιστούν με γενικά εργαλεία οπτικοποίησης. Σε αυτό το παράδειγμα εξάγονται σε μορφή VTK, επομένως χρησιμοποιείται το ParaView ή παρόμοιο εργαλείο.
Το περίγραμμα τάσης von Mises δημιουργείται με REVOCAP_PrePost και παρουσιάζεται στο Σχήμα 4.1.3. Επιπλέον, ως αριθμητικά δεδομένα των αποτελεσμάτων, παρατίθεται παρακάτω τμήμα του αρχείου καταγραφής αποτελεσμάτων.
Σχήμα 4.1.3 Αποτέλεσμα ανάλυσης τάσης von Mises
Αρχείο καταγραφής αποτελεσμάτων ανάλυσης 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