प्रत्यास्थ स्थैतिक विश्लेषण के वास्तविक मॉडल उदाहरण¶
विश्लेषण मॉडल¶
तालिका 9.2.1 में प्रत्यास्थ स्थैतिक विश्लेषण के वास्तविक-मॉडल सत्यापन उदाहरण सूचीबद्ध हैं। कुछ अपवादों को छोड़कर, मॉडलों के आकार चित्र 9.2.1 से 9.2.5 में भी दिखाए गए हैं। तत्व प्रकार 731 और 741 वाले उदाहरण चलाने के लिए अलग प्रत्यक्ष सॉल्वर आवश्यक है।
तालिका 9.2.1 प्रत्यास्थ स्थैतिक विश्लेषण के वास्तविक मॉडल सत्यापन उदाहरण
| केस नाम | तत्व प्रकार | सत्यापन मॉडल | नोडों की संख्या | स्वतंत्रता-कोटियों की संख्या |
|---|---|---|---|---|
| EX01A | 342 | कनेक्टिंग रॉड (100,000 नोड) | 94,074 | 282,222 |
| EX01B | 342 | कनेक्टिंग रॉड (330,000 नोड) | 331,142 | 993,426 |
| EX02 | 361 | छिद्रयुक्त ब्लॉक | 37,386 | 112,158 |
| EX03 | 342 | टर्बाइन ब्लेड | 10,095 | 30,285 |
| EX04 | 741 | बेलनाकार शेल | 10,100 | 60,600 |
| EX05A | 731 | वाइन ग्लास (स्थूल) | 7,240 | 43,440 |
| EX05B | 731 | वाइन ग्लास (मध्यम) | 48,803 | 292,818 |
| EX05C | 731 | वाइन ग्लास (सूक्ष्म) | 100,602 | 603,612 |
चित्र 9.2.1 कनेक्टिंग रॉड (EX01A)
चित्र 9.2.2 छिद्रयुक्त ब्लॉक (EX02)
चित्र 9.2.3 टर्बाइन ब्लेड (EX03, EX06)
चित्र 9.2.4 बेलनाकार शेल (EX04, EX09)
चित्र 9.2.5 वाइन ग्लास (EX05, EX10A)
विश्लेषण परिणाम¶
विश्लेषण परिणामों के उदाहरण¶
विश्लेषण परिणामों के उदाहरण चित्र 9.2.6 से 9.2.9 में दिखाए गए हैं।
चित्र 9.2.6 EX01A विश्लेषण परिणाम (Mises प्रतिबल और विरूपण आरेख (10x))
चित्र 9.2.7 EX02 विश्लेषण परिणाम (Mises प्रतिबल और विरूपण आरेख (100x))
चित्र 9.2.8 EX03 विश्लेषण परिणाम (विरूपण आरेख (10x))
चित्र 9.2.9 EX04 विश्लेषण परिणाम (विरूपण आरेख (100x))
उदाहरण EX02 का उपयोग करके विश्लेषण प्रदर्शन के सत्यापन परिणाम¶
EX02 छिद्रयुक्त-ब्लॉक सत्यापन मॉडल के समतुल्य मॉडल का उपयोग करके सामान्य प्रयोजन के वाणिज्यिक सॉफ़्टवेयर से विश्लेषण किया गया। चित्र 9.2.10 में अधिकतम और न्यूनतम प्रतिबल-घटक मानों की FrontISTR के मानों से तुलना दिखाई गई है। चित्र से पता चलता है कि प्रतिबल घटक बहुत निकटता से मेल खाते हैं।
इसके बाद प्रतिबल वितरण पर क्षेत्र विभाजन के प्रभाव की जाँच की गई। RCB विधि से क्षेत्र विभाजन किया गया, जिसमें मॉडल को X, Y और Z प्रत्येक दिशा में दो भागों में बाँटकर कुल आठ क्षेत्र बनाए गए। चित्र 9.2.11 में विभाजन दिखाया गया है। चित्र 9.2.12 में एक क्षेत्र और आठ विभाजित क्षेत्रों वाले विश्लेषणों के प्रतिबल वितरण दिखाए गए हैं।
चित्र 9.2.10 EX02 के प्रतिबल घटकों की सामान्य प्रयोजन सॉफ़्टवेयर से तुलना
चित्र 9.2.11 RCB विधि से आठ क्षेत्रों में विभाजित EX02
चित्र 9.2.12 क्षेत्र विभाजन के कारण Mises प्रतिबल वितरण में अंतर
चित्र 9.2.12 में दोनों परिणामों के बीच कोई अंतर नहीं है; वे पूर्णतः मेल खाते हैं।
तालिका 9.2.2 में उपयोग की गई HEC-MW सॉल्वर सेटिंग्स के निष्पादन समय की तुलना की गई है। चित्र 9.2.13 में समाधान तक का अभिसरण इतिहास भी दिखाया गया है।
तालिका 9.2.2 HEC-MW सॉल्वरों के निष्पादन समय की तुलना
| सॉल्वर | निष्पादन समय (s) |
|---|---|
| CGI | 38.79 |
| CGscale | 52.75 |
| BCGS | 60.79 |
| CG8 | 6.65 |
चित्र 9.2.13 HEC-MW सॉल्वरों के अभिसरण इतिहास की तुलना (अभिसरण सीमा: \(1.0 \times 10^{-8}\))
सत्यापन उदाहरण EX01A का उपयोग करके गणना समय की तुलना¶
सत्यापन उदाहरण EX01A (कनेक्टिंग रॉड) का उपयोग करके क्षेत्र विभाजन से प्राप्त गणना त्वरण का मूल्यांकन किया गया। गणना के लिए Xeon 2.8 GHz प्रोसेसर वाला 24-नोड क्लस्टर कंप्यूटर उपयोग किया गया। परिणाम चित्र 9.2.14 में दिखाए गए हैं। चित्र से पता चलता है कि गणना गति क्षेत्रों की संख्या के अनुपात में बढ़ती है।
कंप्यूटर परिवेश के कारण गणना समय में अंतर की भी जाँच की गई। परिणाम तालिका 9.2.3 में दिखाए गए हैं।
चित्र 9.2.14 क्षेत्र विभाजन का त्वरण प्रभाव
तालिका 9.2.3 कंप्यूटर के अनुसार गणना समय की तुलना (1 CPU)
| CPU | आवृत्ति (GHz) | OS | CPU समय (s) | सॉल्वर समय (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 |