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Análisis dinámico lineal

Para este análisis se utilizan los datos de tutorial/12_dynamic_beam.

Objeto del análisis

El modelo de análisis es una viga en voladizo. Su geometría se muestra en la figura 4.12.1 y los datos de malla en la figura 4.12.2.

Elemento Contenido Observaciones Referencia
Tipo de análisis Análisis dinámico lineal !SOLUTION,TYPE=DYNAMIC !DYNAMIC,TYPE=LINEAR
Número de nodos 525
Número de elementos 240
Tipo de elemento Elemento tetraédrico cuadrático de 10 nodos !ELEMENT,TYPE=342
Nombre del material M1 !MATERIAL,NAME=M1
Condiciones de contorno Restricciones, carga concentrada !CLOAD
Método de resolución matricial CG/SSOR !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1

Geometría de la viga en voladizo

Figura 4.12.1 Geometría de la viga en voladizo

Datos de malla de la viga en voladizo

Figura 4.12.2 Datos de malla de la viga en voladizo

Contenido del análisis

Se realiza un análisis dinámico lineal después de restringir el desplazamiento de la superficie restringida mostrada en la figura 4.12.1 y aplicar una carga concentrada al nodo de carga. Los datos de control del análisis se muestran a continuación.

Datos de control del análisis beam.cnt

#  Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION
 3
!WRITE,LOG,FREQUENCY=5000
!WRITE,RESULT,FREQUENCY=5000
!SOLUTION, TYPE=DYNAMIC
!DYNAMIC, TYPE=LINEAR
 11 , 1
 0.0, 1.0, 500000, 1.0000e-8
 0.5, 0.25
 1, 1, 0.0, 0.0
 100000, 3121, 500
 1, 1, 1, 1, 1, 1
## Solver Control
### Boundary Condition
!BOUNDARY, AMP=AMP1
 FIX, 1, 3, 0.0
!CLOAD, AMP=AMP1
 CL1,    3,    -1.0
### Material
# define in mesh file
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=NO,TIMELOG=NO
 10000, 1
 1.0e-06, 1.0, 0.0
!END

Procedimiento de análisis

Ejecute el comando de FrontISTR fistr1.

cd FrontISTR/tutorial/12_dynamic_beam
fistr1 -t 4

(Ejecución con 4 hilos)

Resultados del análisis

La figura 4.12.3 muestra la evolución temporal del desplazamiento del nodo de monitorización especificado en los datos de control del análisis (nodo de carga, nodo número 3121), representada con Microsoft Excel. A continuación se incluye un extracto del archivo de salida del desplazamiento del nodo de monitorización (dyna_disp_3121.txt) con los resultados numéricos del análisis.

Serie temporal del desplazamiento del nodo de monitorización

Figura 4.12.3 Serie temporal del desplazamiento del nodo de monitorización

Desplazamiento del nodo de monitorización dyna_disp_3121.txt

         0  0.0000E+000      3121  0.0000E+000  0.0000E+000  0.0000E+000
       500  5.0000E-006      3121  5.3301E-005 -2.6682E-005 -1.5646E-002
      1000  1.0000E-005      3121  4.0790E-005 -1.0696E-006 -4.4118E-002
      1500  1.5000E-005      3121  9.1017E-005  5.7542E-005 -8.1017E-002
      2000  2.0000E-005      3121  1.8944E-005  5.6499E-005 -1.2358E-001
      2500  2.5000E-005      3121  3.4535E-005  6.1147E-005 -1.7787E-001
      3000  3.0000E-005      3121  3.0248E-005  1.6211E-004 -2.2844E-001
      3500  3.5000E-005      3121  4.2434E-005  1.1706E-004 -2.7330E-001
      4000  4.0000E-005      3121 -2.0130E-005  1.2298E-004 -3.2436E-001
      4500  4.5000E-005      3121  4.1976E-005 -4.2753E-005 -3.8902E-001
      5000  5.0000E-005      3121  5.6526E-005  1.2043E-004 -4.6494E-001
      5500  5.5000E-005      3121  1.9195E-005  8.8901E-006 -5.4673E-001
      6000  6.0000E-005      3121  3.9722E-005 -8.0492E-005 -6.4665E-001
      6500  6.5000E-005      3121  9.0688E-005 -1.9603E-004 -7.5697E-001
      7000  7.0000E-005      3121  3.8175E-005  1.3406E-004 -8.6961E-001
      7500  7.5000E-005      3121 -2.1776E-005  2.9617E-004 -9.6952E-001
      8000  8.0000E-005      3121 -1.6732E-005  2.0223E-004 -1.0672E+000
      8500  8.5000E-005      3121  1.0129E-004  4.9717E-004 -1.1583E+000
      9000  9.0000E-005      3121  4.4797E-005  6.6073E-004 -1.2421E+000
      9500  9.5000E-005      3121 -5.5023E-007  7.2865E-004 -1.3154E+000
     10000  1.0000E-004      3121  4.6793E-005  3.6134E-004 -1.3947E+000

Registro de resultados del análisis 0.log

 fstr_setup: OK
#### Result step=  5000
 ##### Local Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    3.5119E-02      5021 -3.5178E-02      1221
 //U2    1.1456E-03      1203 -1.1672E-03      1003
 //U3    0.0000E+00      1001 -4.6494E-01      3121
 //V1    1.2518E+03   1001249 -1.4015E+03   1000542
 //V2    3.8803E+02      5021 -3.3289E+02   1001074
 //V3    4.7101E+01   1000007 -1.5435E+04   1001066
 //A1    6.7723E+09      5021 -4.1214E+09      5011
 //A2    4.9616E+09      3219 -1.2304E+10      1221
 //A3    9.4377E+09      1221 -5.7155E+09      5121
 //E11   8.0049E-03      5001 -7.9582E-03   1000367
 //E22   2.8641E-03      1203 -2.2671E-03      5103
 //E33   2.8794E-03      1203 -2.6589E-03   1001105
 //E12   2.6224E-03      1201 -2.3782E-03      1001
 //E23   8.3475E-04   1000713 -1.0763E-03   1000353
 //E31   5.8002E-04   1000750 -2.3236E-03   1000368
 //S11   3.7805E+01   1000738 -4.1247E+01      1201
 //S22   1.4126E+01   1000738 -1.7677E+01      1201
 //S33   9.6734E+00   1001098 -1.7677E+01      1201
 //S12   4.0344E+00      1201 -3.6588E+00      1001
 //S23   1.2842E+00   1000713 -1.6558E+00   1000353
 //S31   8.9234E-01   1000750 -3.5747E+00   1000368
 //SMS   3.2995E+01      1203  1.8529E-01   1000240
 ##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   5.9346E-03       126 -5.9635E-03        61
 //E22   1.6102E-03        68 -1.6304E-03       125
 //E33   1.8989E-03        61 -1.9798E-03       126
 //E12   8.3076E-04        62 -7.8339E-04         3
 //E23   5.7501E-04       119 -6.2415E-04       178
 //E31   2.5209E-04        35 -1.3096E-03         2
 //S11   2.4565E+01       126 -2.6193E+01         2
 //S22   5.2809E+00       183 -5.7364E+00         2
 //S33   5.5451E+00       183 -5.7987E+00         2
 //S12   1.2781E+00        62 -1.2052E+00         3
 //S23   8.8463E-01       119 -9.6023E-01       178
 //S31   3.8783E-01        35 -2.0148E+00         2
 //SMS   2.3676E+01        61  1.7835E+00       179
 ##### Global Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    3.5119E-02      5021 -3.5178E-02      1221
 //U2    1.1456E-03      1203 -1.1672E-03      1003
 //U3    0.0000E+00      1001 -4.6494E-01      3121
 //V1    1.2518E+03   1001249 -1.4015E+03   1000542
 //V2    3.8803E+02      5021 -3.3289E+02   1001074
 //V3    4.7101E+01   1000007 -1.5435E+04   1001066
 //A1    6.7723E+09      5021 -4.1214E+09      5011
 //A2    4.9616E+09      3219 -1.2304E+10      1221
 //A3    9.4377E+09      1221 -5.7155E+09      5121
 //E11   8.0049E-03      5001 -7.9582E-03   1000367
 //E22   2.8641E-03      1203 -2.2671E-03      5103
 //E33   2.8794E-03      1203 -2.6589E-03   1001105
 //E12   2.6224E-03      1201 -2.3782E-03      1001
 //E23   8.3475E-04   1000713 -1.0763E-03   1000353
 //E31   5.8002E-04   1000750 -2.3236E-03   1000368
 //S11   3.7805E+01   1000738 -4.1247E+01      1201
 //S22   1.4126E+01   1000738 -1.7677E+01      1201
 //S33   9.6734E+00   1001098 -1.7677E+01      1201
 //S12   4.0344E+00      1201 -3.6588E+00      1001
 //S23   1.2842E+00   1000713 -1.6558E+00   1000353
 //S31   8.9234E-01   1000750 -3.5747E+00   1000368
 //SMS   3.2995E+01      1203  1.8529E-01   1000240
 ##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   5.9346E-03       126 -5.9635E-03        61
 //E22   1.6102E-03        68 -1.6304E-03       125
 //E33   1.8989E-03        61 -1.9798E-03       126
 //E12   8.3076E-04        62 -7.8339E-04         3
 //E23   5.7501E-04       119 -6.2415E-04       178
 //E31   2.5209E-04        35 -1.3096E-03         2
 //S11   2.4565E+01       126 -2.6193E+01         2
 //S22   5.2809E+00       183 -5.7364E+00         2
 //S33   5.5451E+00       183 -5.7987E+00         2
 //S12   1.2781E+00        62 -1.2052E+00         3
 //S23   8.8463E-01       119 -9.6023E-01       178
 //S31   3.8783E-01        35 -2.0148E+00         2
 //SMS   2.3676E+01        61  1.7835E+00       179

 ...

#### 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
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