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Análisis de contacto (parte 1)

Para realizar este análisis se utilizan los datos de tutorial/09_contact_hertz.

Objeto del análisis

El análisis corresponde a un problema de contacto de Hertz. La geometría del modelo se muestra en la Figura 4.9.1 y los datos de la malla en la Figura 4.9.2.

Elemento Contenido Observaciones Referencia
Tipo de análisis Análisis estático no lineal (elastoplasticidad, contacto) !SOLUTION,TYPE=NLSTATIC !CONTACT
Número de nodos 408
Número de elementos 168
Tipo de elemento Elemento hexaédrico lineal de 8 nodos !ELEMENT,TYPE=361
Nombre del material MAT1 !MATERIAL,NAME=MAT1
Propiedad del material ELASTIC !ELASTIC
Condiciones de contorno Restricción, desplazamiento impuesto
Método de resolución matricial CG/SSOR !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1

Geometría del modelo de análisis

Figura 4.9.1 Geometría del modelo de análisis

Datos de la malla del modelo de análisis

Figura 4.9.2 Datos de la malla del modelo de análisis

Contenido del análisis

Se realiza un análisis de contacto mediante el método de multiplicadores de Lagrange aumentado, aplicando un desplazamiento impuesto en la dirección de compresión sobre la cara superior de un modelo de 1/4 de disco. Los datos de control del análisis se muestran a continuación.

Datos de control del análisis cgs3.cnt

#  Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION
 3
!SOLUTION, TYPE=NLSTATIC
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
## Solver Control
### Boundary Condition
!BOUNDARY, GRPID=1
 ALL, 3, 3, 0.0
 BOTTOM, 2, 2, 0.0
 CENTER, 1, 1, 0.0
 UPPER,  2, 2, -0.306
!CONTACT_ALGO, TYPE=ALAGRANGE
!CONTACT, GRPID=1
 CP1, 0.0
### STEP
!STEP, SUBSTEPS=5, CONVERG=1.0e-5
 BOUNDARY, 1
 CONTACT,  1
### Material
!MATERIAL, NAME=MAT1
!ELASTIC
 1100.0, 0.0
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES
 1000, 1
 1.0e-10, 1.0, 0.0
## Post Control
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END

Procedimiento de análisis

Ejecute el comando de FrontISTR fistr1.

cd FrontISTR/tutorial/09_contact_hertz
fistr1 -t 4

(Ejecución con 4 hilos)

Resultados del análisis

La figura 4.9.3 muestra la configuración deformada correspondiente al quinto subpaso, con contornos de desplazamiento en la dirección y, representada con REVOCAP_PrePost. A continuación se incluye un extracto del archivo de registro con los resultados numéricos del análisis.

Resultados del análisis de deformación y desplazamiento en la dirección y

Figura 4.9.3 Resultados del análisis de deformación y desplazamiento en la dirección y

Registro de resultados del análisis 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=     5
 ##### Local Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    1.3079E-02        31 -4.1442E-02        54
 //U2    4.9597E-03      1008 -3.0604E-01        69
 //U3    0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E11   7.1171E-03      1049 -4.7627E-02         1
 //E22   2.0644E-03      1012 -5.3428E-02        50
 //E33   9.3301E-03        50 -4.0103E-03        54
 //E12   4.3231E-02      1000 -2.7666E-02        54
 //E23   1.3028E-12      1046 -1.2515E-12         2
 //E31   3.5660E-13        48 -2.1028E-12        51
 //S11   7.9455E+00      1049 -4.9987E+01         1
 //S22   2.2819E+00      1012 -5.3282E+01        50
 //S33   1.1359E+01        50 -4.4937E+00        54
 //S12   2.0802E+01      1000 -1.4668E+01        54
 //S23   6.7682E-10      1046 -6.3666E-10         2
 //S31   2.0235E-10        48 -1.1497E-09        51
 //SMS   6.0944E+01      1000  1.0198E-01        69
 ##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   4.6311E-03      1024 -3.5443E-02         8
 //E22   1.7091E-03      1031 -5.4262E-02         8
 //E33   1.5903E-04         7 -1.6631E-05       101
 //E12   1.8590E-02      1009 -2.6073E-02        14
 //E23   1.5204E-13      1000 -4.1521E-13        16
 //E31   1.3902E-13         5 -8.2391E-13         7
 //S11   5.2516E+00      1024 -3.8099E+01         8
 //S22   1.8872E+00      1031 -5.5262E+01         8
 //S33   2.2824E-01         7 -1.8263E-02       101
 //S12   9.8516E+00      1009 -1.3352E+01        14
 //S23   7.8767E-11      1000 -2.1075E-10        16
 //S31   7.7553E-11         5 -4.4780E-10         7
 //SMS   4.9470E+01         8  2.4786E-01      1007
 ##### Global Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    1.3079E-02        31 -4.1442E-02        54
 //U2    4.9597E-03      1008 -3.0604E-01        69
 //U3    0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E11   7.1171E-03      1049 -4.7627E-02         1
 //E22   2.0644E-03      1012 -5.3428E-02        50
 //E33   9.3301E-03        50 -4.0103E-03        54
 //E12   4.3231E-02      1000 -2.7666E-02        54
 //E23   1.3028E-12      1046 -1.2515E-12         2
 //E31   3.5660E-13        48 -2.1028E-12        51
 //S11   7.9455E+00      1049 -4.9987E+01         1
 //S22   2.2819E+00      1012 -5.3282E+01        50
 //S33   1.1359E+01        50 -4.4937E+00        54
 //S12   2.0802E+01      1000 -1.4668E+01        54
 //S23   6.7682E-10      1046 -6.3666E-10         2
 //S31   2.0235E-10        48 -1.1497E-09        51
 //SMS   6.0944E+01      1000  1.0198E-01        69
 ##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   4.6311E-03      1024 -3.5443E-02         8
 //E22   1.7091E-03      1031 -5.4262E-02         8
 //E33   1.5903E-04         7 -1.6631E-05       101
 //E12   1.8590E-02      1009 -2.6073E-02        14
 //E23   1.5204E-13      1000 -4.1521E-13        16
 //E31   1.3902E-13         5 -8.2391E-13         7
 //S11   5.2516E+00      1024 -3.8099E+01         8
 //S22   1.8872E+00      1031 -5.5262E+01         8
 //S33   2.2824E-01         7 -1.8263E-02       101
 //S12   9.8516E+00      1009 -1.3352E+01        14
 //S23   7.8767E-11      1000 -2.1075E-10        16
 //S31   7.7553E-11         5 -4.4780E-10         7
 //SMS   4.9470E+01         8  2.4786E-01      1007