Exemples de modèles réels pour l’analyse statique élastique¶

Modèles d’analyse¶

Le tableau 9.2.1 présente la liste des exemples de vérification sur modèles réels destinés à l’analyse statique élastique. La géométrie des modèles, à quelques exceptions près, est également présentée aux figures 9.2.1 à 9.2.5. Pour exécuter les exemples utilisant les types d’éléments 731 et 741, un solveur direct distinct est nécessaire.

Tableau 9.2.1 Exemples de vérification sur modèles réels pour l’analyse statique élastique

Figure 9.2.1 Bielle (EX01A)

Figure 9.2.2 Bloc percé (EX02)

Figure 9.2.3 Aube de turbine (EX03, EX06)

Figure 9.2.4 Coque cylindrique (EX04, EX09)

Figure 9.2.5 Verre à vin (EX05, EX10A)

Résultats d’analyse¶

Exemples de résultats d’analyse¶

Des exemples de résultats d’analyse sont présentés aux figures 9.2.6 à 9.2.9.

Figure 9.2.6 Résultat d’analyse EX01A (contrainte de Mises et déformée (×10))

Figure 9.2.7 Résultat d’analyse EX02 (contrainte de Mises et déformée (×100))

Figure 9.2.8 Résultat d’analyse EX03 (déformée (×10))

Figure 9.2.9 Résultat d’analyse EX04 (déformée (×100))

Résultats de vérification des performances d’analyse avec l’exemple EX02¶

Une analyse a été effectuée avec un logiciel commercial généraliste sur un modèle équivalent au modèle de vérification EX02, bloc percé. La figure 9.2.10 présente la comparaison des valeurs maximales et minimales des composantes de contrainte avec celles obtenues par FrontISTR. Cette figure montre que les composantes de contrainte concordent très bien.

L’effet de la décomposition de domaine sur la distribution des contraintes a ensuite été étudié. Le partitionnement de domaine a été réalisé par la méthode RCB, en divisant le modèle en deux suivant chacun des axes X, Y et Z, soit huit domaines au total. La figure 9.2.11 présente l’état du partitionnement. La figure 9.2.12 présente les distributions de contrainte obtenues avec un domaine unique et avec huit domaines partitionnés.

Figure 9.2.10 Comparaison des composantes de contrainte d’EX02 avec un logiciel généraliste

Figure 9.2.11 Résultat du partitionnement d’EX02 en huit domaines par la méthode RCB

Figure 9.2.12 Différence de distribution de la contrainte de Mises due à la décomposition de domaine

La figure 9.2.12 ne montre aucune différence entre les deux résultats ; ils concordent parfaitement.

Le tableau 9.2.2 compare ensuite les temps d’exécution obtenus avec les réglages du solveur HEC-MW utilisés. La figure 9.2.13 présente également l’historique de convergence jusqu’à l’obtention de la solution.

Tableau 9.2.2 Comparaison des temps d’exécution avec les solveurs HEC-MW

Figure 9.2.13 Comparaison des historiques de convergence avec les solveurs HEC-MW (seuil de convergence : \(1.0 \times 10^{-8}\))

Comparaison des temps de calcul avec l’exemple de vérification EX01A¶

L’exemple de vérification EX01A (bielle) a été utilisé pour évaluer le facteur d’accélération du calcul obtenu par décomposition de domaine. Le calcul a été réalisé sur un cluster de 24 nœuds équipé de processeurs Xeon à 2.8 GHz. Les résultats sont présentés à la figure 9.2.14. Cette figure montre que la vitesse de calcul augmente proportionnellement au nombre de domaines.

L’influence de l’environnement matériel sur le temps de calcul a également été étudiée. Les résultats sont présentés au tableau 9.2.3.

Figure 9.2.14 Effet d’accélération obtenu par décomposition de domaine

Tableau 9.2.3 Comparaison des temps de calcul selon la machine (1 CPU)