Valós modellpéldák rugalmas statikai analízishez¶

Elemzési modell¶

A 9.2.1. táblázat a rugalmas statikai elemzés valós modelljeinek ellenőrzési példáit sorolja fel. A modellek alakját néhány kivételtől eltekintve a 9.2.1–9.2.5. ábrák is bemutatják. A 731 és 741 elemtípusokat használó példák futtatásához külön közvetlen megoldó szükséges.

9.2.1. táblázat Valós modell ellenőrzési példái rugalmas statikai elemzéshez

9.2.1. ábra Hajtórúd (EX01A)

9.2.2. ábra Furatos tömb (EX02)

9.2.3. ábra Turbinalapát (EX03, EX06)

9.2.4. ábra Hengeres héj (EX04, EX09)

9.2.5. ábra Borospohár (EX05, EX10A)

Az analízis eredményei¶

Példák elemzési eredményekre¶

Az elemzési eredmények példáit a 9.2.6–9.2.9. ábrák mutatják.

9.2.6. ábra EX01A elemzési eredménye (Mises-feszültség és deformált alak (10-szeres))

9.2.7. ábra EX02 elemzési eredménye (Mises-feszültség és deformált alak (100-szoros))

9.2.8. ábra EX03 elemzési eredménye (deformált alak (10-szeres))

9.2.9. ábra EX04 elemzési eredménye (deformált alak (100-szoros))

Az elemzési teljesítmény ellenőrzése az EX02 példával¶

Az EX02 furatos tömb ellenőrzési modelljével egyenértékű modellen általános célú kereskedelmi szoftverrel is elemzést végeztek. A 9.2.10. ábra összehasonlítja a feszültségkomponensek maximális és minimális értékeit a FrontISTR eredményeivel. Az ábra azt mutatja, hogy a feszültségkomponensek nagyon szorosan egyeznek.

Ezután megvizsgálták a tartományfelosztás hatását a feszültségeloszlásra. A tartományfelosztást RCB-módszerrel végezték, a modellt az X, Y és Z irányban egyaránt két részre osztva, összesen nyolc tartományra. A felosztást a 9.2.11. ábra mutatja. A 9.2.12. ábra az egyetlen tartománnyal, illetve nyolc felosztott tartománnyal végzett elemzések feszültségeloszlását mutatja.

9.2.10. ábra Az EX02 feszültségkomponenseinek összehasonlítása általános célú szoftverrel

9.2.11. ábra Az EX02 nyolc tartományra osztva RCB-módszerrel

9.2.12. ábra A Mises-feszültség eloszlásának eltérése a tartományfelosztás miatt

A 9.2.12. ábra nem mutat eltérést a két eredmény között; azok teljesen megegyeznek.

A 9.2.2. táblázat összehasonlítja az alkalmazott HEC-MW megoldóbeállítások végrehajtási idejét. A 9.2.13. ábra a megoldásig tartó konvergenciatörténetet is bemutatja.

9.2.2. táblázat Végrehajtási idők összehasonlítása HEC-MW megoldókkal

9.2.13. ábra Konvergenciatörténetek összehasonlítása HEC-MW megoldókkal (konvergenciaküszöb: \(1.0 \times 10^{-8}\))

Számítási idő összehasonlítása az EX01A ellenőrzési példával¶

Az EX01A ellenőrzési példával (hajtórúd) kiértékelték a tartományfelosztásból származó számítási gyorsulást. A számításhoz 24 csomópontos, 2,8 GHz-es Xeon processzorokkal felszerelt klaszterszámítógépet használtak. Az eredményeket a 9.2.14. ábra mutatja. Az ábra szerint a számítási sebesség a tartományok számával arányosan növekszik.

A számítógépes környezetből eredő számításiidő-különbségeket is megvizsgálták. Az eredményeket a 9.2.3. táblázat mutatja.

9.2.14. ábra A tartományfelosztás gyorsító hatása

9.2.3. táblázat Számítási idők összehasonlítása számítógépenként (1 CPU)