לדלג לתוכן

אנליזה סטטית לא־ליניארית (היפראלסטיות, חלק 2)

לניתוח זה משתמשים בנתונים מתוך tutorial/04_hyperelastic_spring.

מושא האנליזה

מושא האנליזה הוא קפיץ; הגאומטריה מוצגת באיור 4.4.1 ונתוני הרשת באיור 4.4.2.

פריט תיאור הערות הפניה
סוג האנליזה אנליזה סטטית לא־ליניארית (היפראלסטיות) !SOLUTION,TYPE=NLSTATIC
מספר צמתים 78,771
מספר אלמנטים 46,454
סוג אלמנט אלמנט טטרהדרלי ריבועי בעל 10 צמתים !ELEMENT,TYPE=342
שם חומר MAT1 !MATERIAL,NAME=MAT1
תכונות חומר HYPERELASTIC !HYPERELASTIC,TYPE=ARRUDA-BOYCE
תנאי שפה אילוץ/הזזה מוכתבת
פותר מטריצה CG/AMG !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=5

גאומטריית הקפיץ

איור 4.4.1: גאומטריית הקפיץ

נתוני הרשת של הקפיץ

איור 4.4.2: נתוני הרשת של הקפיץ

תוכן האנליזה

מתבצע ניתוח מאמצים שבו מרסנים את ההזזה של משטח האילוץ המוצג באיור 4.4.1 ומחילים הזזה על משטח ההזזה המוכתבת. עבור החוק הקונסטיטוטיבי ההיפראלסטי נעשה שימוש במודל Arruda-Boyce. נתוני בקרת האנליזה מוצגים להלן.

נתוני בקרת אנליזה spring.cnt

#  קובץ בקרה עבור FISTR
## בקרת אנליזה
!VERSION
 3
!SOLUTION, TYPE=NLSTATIC
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
## בקרת פותר
### תנאי שפה
!BOUNDARY, GRPID=1
 LOADS, 2, 2, -5.0
 FIX,   1, 3, 0.0
### צעד
!STEP, SUBSTEPS=1, CONVERG=1.0e-5
 BOUNDARY, 1
### חומר
!MATERIAL, NAME=MAT1
!HYPERELASTIC, TYPE=ARRUDA-BOYCE
 0.71, 1.7029, 0.1408
### הגדרות פותר
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=5,ITERLOG=NO,TIMELOG=YES
 10000, 1
 1.0e-5, 1.0, 0.0
## בקרת עיבוד לאחר
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END

נוהל האנליזה

מריצים את פקודת ההפעלה של FrontISTR, fistr1.

cd FrontISTR/tutorial/04_hyperelastic_spring
fistr1 -t 4

(הרצה עם 4 תהליכונים)

תוצאות האנליזה

באמצעות REVOCAP_PrePost נוצרת תצוגת עיוות עם קווי מתאר של ההזזה והיא מוצגת באיור 4.4.3. בנוסף, כחומר מספרי של תוצאות הניתוח, מוצג להלן חלק מקובץ יומן התוצאות.

תוצאות ניתוח של עיוות והזזה

איור 4.4.3: תוצאות ניתוח של עיוות והזזה

יומן תוצאות האנליזה 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    2.6070E-01     42179 -2.4651E-01     44163
 //U2    2.0567E-02     14512 -5.0036E+00     44753
 //U3    6.6559E-02     15443 -6.6862E-01     44664
 //E11   4.1026E-03      1015 -4.5809E-03      3429
 //E22   2.3030E-03     42626 -1.5152E-03     44761
 //E33   4.1949E-03     23553 -5.0169E-03     27938
 //E12   1.3348E-02     55149 -1.3381E-02     56829
 //E23   2.7881E-02     48353 -1.9534E-02     48322
 //E31   1.0861E-02     47938 -8.8803E-03      9493
 //S11   8.4247E-03      8264 -9.1017E-03      8501
 //S22   1.0769E-02     56772 -6.3921E-03     56787
 //S33   1.3881E-02     56764 -1.2778E-02     42632
 //S12   1.2396E-02     55149 -1.2434E-02     56829
 //S23   2.5880E-02     48353 -1.8138E-02     48322
 //S31   1.0081E-02     47938 -8.2435E-03      9493
 //SMS   4.9638E-02     48353  2.8482E-04     66578
 ##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   3.9156E-03     34074 -4.3403E-03     16932
 //E22   1.8391E-03     23282 -1.2721E-03     56220
 //E33   3.9490E-03     45925 -4.4530E-03     34145
 //E12   1.2578E-02     45680 -1.1729E-02     19492
 //E23   2.0534E-02     40739 -1.3512E-02     24172
 //E31   9.4162E-03     32786 -7.6149E-03     44971
 //S11   7.7882E-03     25880 -8.2932E-03     45925
 //S22   6.8884E-03     23275 -6.1373E-03     49821
 //S33   9.9242E-03     59974 -9.5475E-03     31626
 //S12   1.1679E-02     45680 -1.0893E-02     19492
 //S23   1.9071E-02     40739 -1.2534E-02     24172
 //S31   8.7376E-03     32786 -7.0660E-03     44971
 //SMS   3.5586E-02     40739  4.1161E-04     40537
 ##### Global Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    2.6070E-01     42179 -2.4651E-01     44163
 //U2    2.0567E-02     14512 -5.0036E+00     44753
 //U3    6.6559E-02     15443 -6.6862E-01     44664
 //E11   4.1026E-03      1015 -4.5809E-03      3429
 //E22   2.3030E-03     42626 -1.5152E-03     44761
 //E33   4.1949E-03     23553 -5.0169E-03     27938
 //E12   1.3348E-02     55149 -1.3381E-02     56829
 //E23   2.7881E-02     48353 -1.9534E-02     48322
 //E31   1.0861E-02     47938 -8.8803E-03      9493
 //S11   8.4247E-03      8264 -9.1017E-03      8501
 //S22   1.0769E-02     56772 -6.3921E-03     56787
 //S33   1.3881E-02     56764 -1.2778E-02     42632
 //S12   1.2396E-02     55149 -1.2434E-02     56829
 //S23   2.5880E-02     48353 -1.8138E-02     48322
 //S31   1.0081E-02     47938 -8.2435E-03      9493
 //SMS   4.9638E-02     48353  2.8482E-04     66578
 ##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   3.9156E-03     34074 -4.3403E-03     16932
 //E22   1.8391E-03     23282 -1.2721E-03     56220
 //E33   3.9490E-03     45925 -4.4530E-03     34145
 //E12   1.2578E-02     45680 -1.1729E-02     19492
 //E23   2.0534E-02     40739 -1.3512E-02     24172
 //E31   9.4162E-03     32786 -7.6149E-03     44971
 //S11   7.7882E-03     25880 -8.2932E-03     45925
 //S22   6.8884E-03     23275 -6.1373E-03     49821
 //S33   9.9242E-03     59974 -9.5475E-03     31626
 //S12   1.1679E-02     45680 -1.0893E-02     19492
 //S23   1.9071E-02     40739 -1.2534E-02     24172
 //S31   8.7376E-03     32786 -7.0660E-03     44971
 //SMS   3.5586E-02     40739  4.1161E-04     40537