રેખીય સ્થિર વિશ્લેષણ (સ્થિતિસ્થાપકતા)¶
આ વિશ્લેષણ માટે tutorial/01_elastic_hinge માં રહેલા ડેટાનો ઉપયોગ કરો.
વિશ્લેષણ લક્ષ્ય¶
વિશ્લેષણ લક્ષ્ય હિંજ ભાગ છે. તેની આકારરચના આકૃતિ 4.1.1 માં અને મેશ ડેટા આકૃતિ 4.1.2 માં દર્શાવેલ છે.
| મુદ્દો | વિષયવસ્તુ | નોંધ | સંદર્ભ |
|---|---|---|---|
| વિશ્લેષણનો પ્રકાર | રેખીય સ્થિર વિશ્લેષણ | !SOLUTION,TYPE=STATIC | |
| નોડની સંખ્યા | 84,056 | ||
| તત્ત્વોની સંખ્યા | 49,871 | ||
| તત્ત્વ પ્રકાર | 10-નોડ દ્વિતીય-ક્રમ ચતુષ્ફલકીય તત્ત્વ | !ELEMENT,TYPE=342 | તત્ત્વ લાઇબ્રેરી |
| સામગ્રી ગુણધર્મનું નામ | STEEL | !MATERIAL,NAME=STEEL | સામગ્રી ડેટા |
| સામગ્રી ગુણધર્મ | ELASTIC | !ELASTIC | |
| સીમા શરતો | નિયંત્રણ, કેન્દ્રિત ભાર | ||
| મેટ્રિક્સ સોલ્વર | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
આકૃતિ 4.1.1 હિંજ ભાગની આકારરચના
આકૃતિ 4.1.2 હિંજ ભાગનો મેશ ડેટા
વિશ્લેષણનું વર્ણન¶
FrontISTR નો સોર્સ કોડ વિસ્તારો, આ ઉદાહરણની ડિરેક્ટરીમાં જાઓ અને વિશ્લેષણ માટે જરૂરી નીચેની ફાઇલો
| ફાઇલ નામ | પ્રકાર | ભૂમિકા |
|---|---|---|
hecmw_ctrl.dat | સમગ્ર નિયંત્રણ ડેટા | મેશ ડેટા અને વિશ્લેષણ નિયંત્રણ ડેટા માટેની ઇનપુટ/આઉટપુટ ફાઇલો નિર્ધારિત કરે છે |
hinge.cnt | વિશ્લેષણ નિયંત્રણ ડેટા | વિશ્લેષણ પ્રકાર, વિસ્થાપન સીમા શરતો, કેન્દ્રિત ભાર વગેરે વ્યાખ્યાયિત કરે છે અને સોલ્વર તથા વિઝ્યુઅલાઇઝરનું નિયંત્રણ પણ નિર્ધારિત કરે છે |
hinge.msh | મેશ ડેટા | સીમિત તત્ત્વ મેશ તેમજ તેની સામગ્રી અને સેક્શન ડેટા વ્યાખ્યાયિત કરે છે |
હાજર છે તેની ખાતરી કરો.
અમલ પરિણામ:
આકૃતિ 4.1.1 માં દર્શાવેલી નિયંત્રણ સપાટીનું વિસ્થાપન રોકીને અને ભાર સપાટી પર કેન્દ્રિત ભાર લાગુ કરીને તાણ વિશ્લેષણ કરો. સમગ્ર નિયંત્રણ ડેટા અને વિશ્લેષણ નિયંત્રણ ડેટા નીચે દર્શાવેલ છે.
સમગ્ર નિયંત્રણ ડેટા hecmw_ctrl.dat¶
મેશ ડેટા અને વિશ્લેષણ નિયંત્રણ ડેટા માટેની ઇનપુટ/આઉટપુટ ફાઇલો નિર્ધારિત કરે છે.
#
# સોલ્વર માટે
#
!MESH, NAME=fstrMSH, TYPE=HECMW-ENTIRE # એકલ મેશ ડેટા નિર્ધારિત કરો
hinge.msh
!CONTROL, NAME=fstrCNT # વિશ્લેષણ નિયંત્રણ ડેટા નિર્ધારિત કરો
hinge.cnt
!RESULT, NAME=fstrRES, IO=OUT # પરિણામ ડેટા નિર્ધારિત કરો
hinge.res
!RESULT, NAME=vis_out, IO=OUT # દૃશ્યીકરણ ડેટા નિર્ધારિત કરો
hinge_vis
વિશ્લેષણ નિયંત્રણ ડેટા hinge.cnt¶
વિશ્લેષણ પ્રકાર, વિસ્થાપન સીમા શરતો, કેન્દ્રિત ભાર વગેરે વ્યાખ્યાયિત કરે છે અને સોલ્વર તથા વિઝ્યુઅલાઇઝરનું નિયંત્રણ પણ નિર્ધારિત કરે છે.
# FISTR માટે નિયંત્રણ ફાઇલ
## વિશ્લેષણ નિયંત્રણ
!VERSION # ફાઇલ ફોર્મેટનું સંસ્કરણ નિર્ધારિત કરો
3
!SOLUTION, TYPE=STATIC # વિશ્લેષણનો પ્રકાર નિર્ધારિત કરો
!WRITE,RESULT # પરિણામ ડેટા આઉટપુટ નિર્ધારિત કરો
!WRITE,VISUAL # દૃશ્યીકરણ ડેટા આઉટપુટ નિર્ધારિત કરો
## સોલ્વર નિયંત્રણ
### સીમા શરત
!BOUNDARY
BND0, 1, 3, 0.000000 # નિયંત્રણ સપાટી 1 નિર્ધારિત કરો
!BOUNDARY
BND1, 1, 3, 0.000000 # નિયંત્રણ સપાટી 2 નિર્ધારિત કરો
!CLOAD
CL0, 1, 0.01000 # ભાર લાગુ થતી સપાટી નિર્ધારિત કરો
### સામગ્રી
!MATERIAL, NAME=STEEL # સામગ્રી ગુણધર્મો નિર્ધારિત કરો
!ELASTIC # સ્થિતિસ્થાપક સામગ્રી વ્યાખ્યાયિત કરો
210000.0, 0.3
!DENSITY # દ્રવ્યમાન ઘનતા વ્યાખ્યાયિત કરો
7.85e-6
### સોલ્વર સેટિંગ
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES # સોલ્વર નિયંત્રણ
10000, 1
1.0e-08, 1.0, 0.0
## પોસ્ટ-પ્રોસેસિંગ નિયંત્રણ
!VISUAL,method=PSR # દૃશ્યીકરણ પદ્ધતિ નિર્ધારિત કરો
!surface_num=1 # એક સપાટી દૃશ્યીકરણમાં સપાટીઓની સંખ્યા
!surface 1 # સપાટીનું સમાવિષ્ટ નિર્ધારિત કરો
!output_type=VTK # દૃશ્યીકરણ ફાઇલનો પ્રકાર નિર્ધારિત કરો
!END # વિશ્લેષણ નિયંત્રણ ડેટાનો અંત દર્શાવે છે
મેશ ડેટા¶
સીમિત તત્ત્વ મેશ તેમજ તેની સામગ્રી અને સેક્શન ડેટા વ્યાખ્યાયિત કરે છે.
(માત્ર અંશ)
!HEADER
HECMW_Msh File generated by REVOCAP
!NODE
1, -1.22042, 2.23355, 1.65220
2, -1.27050, -3.10529, 1.59209
...
!ELEMENT, TYPE=342
1, 1157, 3549, 3321, 3739, 12629, 12627, 12626, 12628, 12631, 12630
2, 8207, 3321, 3549, 3739, 12629, 12633, 12632, 12634, 12630, 12631
...
!MATERIAL, NAME=STEEL, ITEM=2
!ITEM=1, SUBITEM=2
210000.0, 0.3
!ITEM=2, SUBITEM=1
7.85e-6
!SECTION, TYPE=SOLID, EGRP=Solid0, MATERIAL=STEEL
!EGROUP, EGRP=Solid0
1
2
...
!END
વિશ્લેષણ પ્રક્રિયા¶
FrontISTR નું અમલ આદેશ fistr1 ચલાવો.
(4 થ્રેડ સાથે ચલાવો)
##################################################################
# FrontISTR
#
##################################################################
---
version: 5.1.0
git_hash: acab000c8c633b7b9d596424769e14363f720841
build:
date: 2020-10-05T07:39:55Z
MPI: enabled
OpenMP: enabled
option: "-p --with-tools --with-refiner --with-metis --with-mumps --with-lapack --with-ml --with-mkl "
HECMW_METIS_VER: 5
execute:
date: 2020-10-07T10:01:16+0900
processes: 1
threads: 4
cores: 4
host:
0: flow-p06
---
...
Step control not defined! Using default step=1
fstr_setup: OK
Start visualize PSF 1 at timestep 0
loading step= 1
sub_step= 1, current_time= 0.0000E+00, time_inc= 0.1000E+01
loading_factor= 0.0000000 1.0000000
### 3x3 BLOCK CG, SSOR, 1
1 1.903375E+00
2 1.974378E+00
3 2.534627E+00
...
...
2967 1.080216E-08
2968 1.004317E-08
2969 9.375729E-09
### Relative residual = 9.39429E-09
### summary of linear solver
2969 iterations 9.394286E-09
set-up time : 1.953022E-01
solver time : 5.704201E+01
solver/comm time : 5.145826E-01
solver/matvec : 2.306329E+01
solver/precond : 2.632665E+01
solver/1 iter : 1.921253E-02
work ratio (%) : 9.909789E+01
Start visualize PSF 1 at timestep 1
### FSTR_SOLVE_NLGEOM FINISHED!
====================================
TOTAL TIME (sec) : 59.99
pre (sec) : 0.71
solve (sec) : 59.29
====================================
FrontISTR Completed !!
FrontISTR Completed !! દેખાય ત્યારે વિશ્લેષણ પૂર્ણ થયું છે.
વિશ્લેષણ પરિણામો¶
વિશ્લેષણ પૂર્ણ થયા પછી કેટલીક નવી ફાઇલો બનાવવામાં આવે છે.
અમલ પરિણામ:
0.log hecmw_ctrl.dat hinge.res.0.0 hinge_vis_psf.0001
FSTR.dbg.0 hecmw_vis.ini hinge.res.0.1 hinge_vis_psf.0001.pvtu
FSTR.msg hinge.cnt hinge_vis_psf.0000
FSTR.sta hinge.msh hinge_vis_psf.0000.pvtu
*.res.* ફાઇલો પરિણામ ડેટા છે અને તેમાં FrontISTR ના વિશ્લેષણ પરિણામો સંગ્રહિત હોય છે. તેને REVOCAP_PrePost વગેરે દ્વારા દર્શાવી શકાય છે.
*_vis_* ફાઇલો વિઝ્યુઅલાઇઝેશન ડેટા છે અને સામાન્ય વિઝ્યુઅલાઇઝેશન સોફ્ટવેરમાં દર્શાવી શકાય છે. આ ઉદાહરણમાં VTK ફોર્મેટમાં આઉટપુટ થાય છે, તેથી ParaView વગેરેનો ઉપયોગ કરીને દર્શાવો.
REVOCAP_PrePost વડે બનાવેલ von Mises તાણનું કોન્ટૂર આકૃતિ 4.1.3 માં દર્શાવેલ છે. ઉપરાંત, વિશ્લેષણ પરિણામોના સંખ્યાત્મક ડેટા તરીકે વિશ્લેષણ પરિણામ લોગ ફાઇલનો એક ભાગ નીચે દર્શાવેલ છે.
આકૃતિ 4.1.3 von Mises તાણનું વિશ્લેષણ પરિણામ
વિશ્લેષણ પરિણામ લોગ 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= 1
##### Local Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 3.9115E-02 82452 -7.1083E-04 65233
//U2 7.4504E-05 354 -5.8813E-04 696
//U3 5.9493E-04 84 -5.8751E-03 61080
//E11 1.3777E-03 130 -1.3653E-03 77625
//E22 4.9199E-04 61 -5.4370E-04 102
//E33 6.8634E-04 51036 -6.1176E-04 30070
//E12 7.1556E-04 27808 -6.8093E-04 27863
//E23 5.3666E-04 56 -5.4347E-04 82
//E31 7.2396E-04 36168 -9.6621E-04 130
//S11 3.8626E+02 130 -3.6387E+02 28580
//S22 1.6628E+02 130 -1.5743E+02 28580
//S33 1.6502E+02 30033 -1.5643E+02 28580
//S12 5.7795E+01 27808 -5.4998E+01 27863
//S23 4.3345E+01 56 -4.3896E+01 82
//S31 5.8474E+01 36168 -7.8040E+01 130
//SMS 2.8195E+02 77625 1.2755E-02 75112
##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 1.0731E-03 10485 -1.2123E-03 41779
//E22 3.9143E-04 33536 -4.1389E-04 22892
//E33 5.9415E-04 44563 -5.0497E-04 47965
//E12 5.3264E-04 9163 -5.0405E-04 9161
//E23 3.9226E-04 33024 -4.1464E-04 23465
//E31 5.7633E-04 43142 -4.8019E-04 9571
//S11 2.7231E+02 9180 -2.9763E+02 41779
//S22 1.0792E+02 9180 -1.0656E+02 41779
//S33 1.3921E+02 44569 -1.1431E+02 47974
//S12 4.3021E+01 9163 -4.0712E+01 9161
//S23 3.1683E+01 33024 -3.3490E+01 23465
//S31 4.6550E+01 43142 -3.8785E+01 9571
//SMS 2.4057E+02 41779 3.1383E-02 38687
##### Global Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 3.9115E-02 82452 -7.1083E-04 65233
//U2 7.4504E-05 354 -5.8813E-04 696
//U3 5.9493E-04 84 -5.8751E-03 61080
//E11 1.3777E-03 130 -1.3653E-03 77625
//E22 4.9199E-04 61 -5.4370E-04 102
//E33 6.8634E-04 51036 -6.1176E-04 30070
//E12 7.1556E-04 27808 -6.8093E-04 27863
//E23 5.3666E-04 56 -5.4347E-04 82
//E31 7.2396E-04 36168 -9.6621E-04 130
//S11 3.8626E+02 130 -3.6387E+02 28580
//S22 1.6628E+02 130 -1.5743E+02 28580
//S33 1.6502E+02 30033 -1.5643E+02 28580
//S12 5.7795E+01 27808 -5.4998E+01 27863
//S23 4.3345E+01 56 -4.3896E+01 82
//S31 5.8474E+01 36168 -7.8040E+01 130
//SMS 2.8195E+02 77625 1.2755E-02 75112
##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 1.0731E-03 10485 -1.2123E-03 41779
//E22 3.9143E-04 33536 -4.1389E-04 22892
//E33 5.9415E-04 44563 -5.0497E-04 47965
//E12 5.3264E-04 9163 -5.0405E-04 9161
//E23 3.9226E-04 33024 -4.1464E-04 23465
//E31 5.7633E-04 43142 -4.8019E-04 9571
//S11 2.7231E+02 9180 -2.9763E+02 41779
//S22 1.0792E+02 9180 -1.0656E+02 41779
//S33 1.3921E+02 44569 -1.1431E+02 47974
//S12 4.3021E+01 9163 -4.0712E+01 9161
//S23 3.1683E+01 33024 -3.3490E+01 23465
//S31 4.6550E+01 43142 -3.8785E+01 9571
//SMS 2.4057E+02 41779 3.1383E-02 38687