Elastse staatilise analüüsi tegelike mudelite näited¶
Analüüsimudel¶
Tabelis 9.2.1 on loetletud elastse staatilise analüüsi tegelike mudelite verifitseerimisnäited. Mudelite kuju, mõne erandiga, on näidatud ka joonistel 9.2.1 kuni 9.2.5. Elemenditüüpe 731 ja 741 kasutavate näidete käivitamiseks on vaja eraldi otselahendajat.
Tabel 9.2.1 Elastse staatilise analüüsi tegelike mudelite verifitseerimisnäited
| Juhtumi nimi | Elemendi tüüp | Verifitseerimismudel | Sõlmede arv | Vabadusastmed |
|---|---|---|---|---|
| EX01A | 342 | Ühendusvarras (100 000 sõlme) | 94,074 | 282,222 |
| EX01B | 342 | Ühendusvarras (330 000 sõlme) | 331,142 | 993,426 |
| EX02 | 361 | Avaga plokk | 37,386 | 112,158 |
| EX03 | 342 | Turbiinilaba | 10,095 | 30,285 |
| EX04 | 741 | Silindriline kest | 10,100 | 60,600 |
| EX05A | 731 | Veiniklaas (jäme võrk) | 7,240 | 43,440 |
| EX05B | 731 | Veiniklaas (keskmine võrk) | 48,803 | 292,818 |
| EX05C | 731 | Veiniklaas (peen võrk) | 100,602 | 603,612 |

Joonis 9.2.1 Ühendusvarras (EX01A)

Joonis 9.2.2 Avaga plokk (EX02)

Joonis 9.2.3 Turbiinilaba (EX03, EX06)

Joonis 9.2.4 Silindriline kest (EX04, EX09)

Joonis 9.2.5 Veiniklaas (EX05, EX10A)
Analüüsitulemused¶
Analüüsitulemuste näited¶
Analüüsitulemuste näited on näidatud joonistel 9.2.6 kuni 9.2.9.

Joonis 9.2.6 EX01A analüüsitulemus (von Misesi pinge ja deformatsiooni graafik (10x))

Joonis 9.2.7 EX02 analüüsitulemus (von Misesi pinge ja deformatsiooni graafik (100x))

Joonis 9.2.8 EX03 analüüsitulemus (deformatsiooni graafik (10x))

Joonis 9.2.9 EX04 analüüsitulemus (deformatsiooni graafik (100x))
Näite EX02 analüüsijõudluse verifitseerimistulemused¶
Üldotstarbelise kommertstarkvaraga tehti analüüs, kasutades EX02 avaga ploki verifitseerimismudeliga samaväärset mudelit. Joonisel 9.2.10 võrreldakse pingekomponentide maksimum- ja miinimumväärtusi FrontISTR-i tulemustega. Jooniselt on näha, et pingekomponendid langevad väga täpselt kokku.
Järgmisena uuriti domeeni dekompositsiooni mõju pingejaotusele. Domeeni dekompositsioon tehti RCB-meetodiga, jagades mudeli X-, Y- ja Z-suunas kaheks ehk kokku kaheksaks domeeniks. Dekompositsioon on näidatud joonisel 9.2.11. Joonisel 9.2.12 on näidatud ühe domeeni ja kaheksaks domeeniks dekomponeeritud mudeli analüüside pingejaotused.

Joonis 9.2.10 EX02 pingekomponentide võrdlus üldotstarbelise tarkvaraga

Joonis 9.2.11 EX02 dekompositsioon kaheksaks domeeniks RCB-meetodil

Joonis 9.2.12 Domeeni dekompositsioonist tulenev von Misesi pingejaotuse erinevus
Joonis 9.2.12 ei näita kahe tulemuse vahel erinevust; need langevad täielikult kokku.
Tabelis 9.2.2 võrreldakse kasutatud HEC-MW lahendaja sätete täitmisaegu. Joonisel 9.2.13 on näidatud ka koonduvusajalugu kuni lahendini.
Tabel 9.2.2 Täitmisaegade võrdlus HEC-MW lahendajatega
| Lahendaja | Täitmisaeg (s) |
|---|---|
| CGI | 38.79 |
| CGscale | 52.75 |
| BCGS | 60.79 |
| CG8 | 6.65 |

Joonis 9.2.13 Koonduvusajalugude võrdlus HEC-MW lahendajatega (koonduvuslävi: \(1.0 \times 10^{-8}\))
Arvutusaja võrdlus verifitseerimisnäitega EX01A¶
Verifitseerimisnäite EX01A (ühendusvarras) abil hinnati domeeni dekompositsioonist saadavat arvutuskiirendust. Arvutuseks kasutati 24 sõlmega klasterarvutit Xeon 2.8 GHz protsessoritega. Tulemused on näidatud joonisel 9.2.14. Jooniselt on näha, et arvutuskiirus suureneb proportsionaalselt domeenide arvuga.
Uuriti ka arvutuskeskkonnast tulenevaid arvutusaja erinevusi. Tulemused on näidatud tabelis 9.2.3.

Joonis 9.2.14 Domeeni dekompositsiooni kiirendusefekt
Tabel 9.2.3 Arvutusaegade võrdlus arvutite kaupa (1 CPU)
| CPU | Sagedus (GHz) | OS | CPU aeg (s) | lahendaja aeg (s) |
|---|---|---|---|---|
| Xeon | 2.8 | Linux | 850 | 817 |
| Pentium III | 0.866 | Win2000 | 2008 | 1980 |
| Pentium M | 0.760 | WinXP | 1096 | 1070 |
| Pentium 4 | 2.0 | WinXP | 802 | 785 |
| Pentium 4 | 2.8 | WinXP | 738 | 718 |
| Celeron | 0.700 | Win2000 | 2252 | 2215 |
| Pentium 4 | 2.4 | WinXP | 830 | 804 |