Joan zuzenean edukira

Eskala handiko molde-ereduaren analisi estatikoa

Molde-multzo bati presio uniformeki banatua aplikatzen zaion analisi estatiko linealaren adibidea da. Bigarren mailako tetraedro-elementuekin, 4 sare daude, gutxi gorabehera 1 milioi nodotik 210 milioi nodo ingurura.

Mold_200mil eredu handiena 13 konputazio-nodotan eta 208 prozesurekin exekutatu izan da; beraz, praktikan erabiltzen diren geometrien ereduak zer eskalatan landu daitezkeen erakusteko adibide gisa erabil daiteke. 4 ereduek geometria, materiala eta muga-baldintzak berak dituzte, eta sarearen fintasunean baino ez dira bereizten; horri esker, eskalak zehaztasunean eta konputazio-baliabideetan duen eragina ere aldera daiteke.

Molde-ereduaren forma osoa, beheko forma eta ebakidura

1. irudia. Molde-multzoa: forma osoa, beheko forma eta ebakidura.

Analisi-eredua

4 ereduek geometria, materiala eta muga-baldintzak berak dituzte, eta sarearen fintasunean bereizten dira.

Elementua Edukia
Geometria eta konexioak Molde-multzoa. Piezak partekatutako nodoen bidez konektatuta daude.
Elementuak Bigarren mailako tetraedro-elementuak
Materiala Egitura-altzairua, material elastiko lineala. Young-en modulua 200 GPa, Poisson-en erlazioa 0.3
Karga Goiko gainazalean 1 MPa-ko presio uniformeki banatua (gainazal-taldea PRESSURE1)
Murriztapena Beheko gainazaleko 3 translazio-osagaiak finkatuta (nodo-taldea CONSTRAINT1)

Moldearen karga- eta murriztapen-kokapenak eta produktu-gainazaleko elementu-gainazalen taldeak

2. irudia. Presio-karga, desplazamendu-murriztapenak eta produktu-gainazaleko taldeak.

Analisi-emaitzak

Sarearen eskalaren araberako desplazamendua eta tentsioa

Ereduaren izena Z desplazamenduaren gutxieneko balioa (mm) Mises tentsio maximoa, nodoko balioa (MPa) Mises tentsio maximoa, elementuko balioa (MPa)
Mold_001mil -0.2527 118.2 75.9
Mold_011mil -0.2638 130.7 101.3
Mold_055mil -0.2659 189.9 156.5
Mold_200mil -0.2666 250.4 213.1

Sarea fintzean, Z desplazamenduaren gutxieneko balioaren aldaketa gero eta txikiagoa da; azken 2 eskalen arteko aldea, taulan erakutsitako doitasunean, 0.0007 mm da. Bestalde, Mises tentsio maximoak gora egiten jarraitzen du bai nodoko bai elementuko balioetan. Tentsioaren konbergentzia edo singularitaterik dagoen erabakitzeko, balio maximoaren kokapena eta inguruko geometria eta muga-baldintzak aztertu behar dira.

Mold_001mil Mold_011mil
Mises tentsioaren xehetasun handitua: Mold_001mil Mises tentsioaren xehetasun handitua: Mold_011mil
Mold_055mil Mold_200mil
Mises tentsioaren xehetasun handitua: Mold_055mil Mises tentsioaren xehetasun handitua: Mold_200mil
3. irudia. Lau eredu-tamainetarako sarea eta nodoko von Mises tentsioa (MPa).
  1. irudian nodoetara estrapolatutako balioak (NodalMISES) erakusten dira, eta legenda irudi guztietan 0–50 MPa tartean finkatuta dago. Elementuen ertzetatik sareen arteko aldeak aldera daitezke.

Eskala handiko exekuzio-erregistroa

Kalkulua 2020ko uztailean egin zen FrontISTR 5.1.0 erabiliz, CG metodoarekin, 1.0E-06 konbergentzia-atalasearekin eta gehienez 100,000 iteraziorekin. Exekuzio-ingurunea PC kluster bat zen; nodo bakoitzak 2 Xeon E5-2670 prozesadore (2.6 GHz, 8 nukleo) eta 128 GB memoria zituen, eta nodoak InfiniBand FDR bidez konektatuta zeuden. Paralelizazio-modua Flat MPI zen (MPI prozesu bakoitzeko hari bat).

Ereduaren izena MPI prozesuen kopurua (nodo kopurua) Aurrebaldintzapena Iterazio-kopurua Ebazlearen denbora (s)
Mold_001mil 32 (2) AMG (ML) 611 80.16
Mold_011mil 64 (4) AMG (ML) 854 782.65
Mold_055mil 128 (8) AMG (ML) 778 2,015.05
Mold_200mil 208 (13) Eskalatze diagonala 92,626 96,969.34

Denborak exekuzio-erregistroko solve balioak dira. Mold_200mil ereduan AMG erabiltzean memoria ez zen nahikoa 13 nodorekin ere; horregatik, aurrebaldintzapena eskalatze diagonalera aldatu zen, eta iterazio-kopurua 92,626 izan zen eta kalkulu-denbora 27 ordu ingurukoa.

Analisi-datuak

Ereduaren izena Nodo kopurua Elementu kopurua Konprimitutako tamaina Deskarga
Mold_001mil 1,015,778 638,041 35.6 MB Mold_001mil.tar.gz
Mold_011mil 11,036,922 7,617,345 461 MB Mold_011mil.tar.gz
Mold_055mil 55,508,692 39,271,921 2.41 GB Mold_055mil.tar.gz
Mold_200mil 209,893,102 151,044,460 9.58 GB 5 zatitan (behean)

Datuen bertsioa 1.0.0 da.

Mold_200mil eskuratzea

Mold_200mil-ek fitxategi bakoitzeko muga (5 GB) gainditzen duenez, 2 GiB-ko 5 zatitan erregistratuta dago. Eskuratu fitxategi guztiak direktorio berean eta, ondoren, batu.

for i in 00 01 02 03 04; do
  curl -fLO "https://gitlab.com/api/v4/projects/21515176/packages/generic/Mold_200mil/1.0.0/Mold_200mil.tar.gz.part$i"
done
cat Mold_200mil.tar.gz.part?? > Mold_200mil.tar.gz

Batze ondoko SHA-256 balioa c67d5b8990302c84103de7e8a2848449f0035f7813cd122fb443e206f38b8606 da.

Erreferentziak

Laguntzaileak

  • CAD eta sarrera-datuen sorrera: TechnoStar
  • FrontISTR-erako bihurketa eta analisi paraleloa: Yamaguchi eta Inagaki