შიგთავსზე გადასვლა

ელასტიკური სტატიკური ანალიზის რეალური მოდელების მაგალითები

საანგარიშო მოდელი

ცხრილ 9.2.1-ში მოცემულია ელასტიკური სტატიკური ანალიზის რეალური მოდელების ვერიფიკაციის მაგალითები. მოდელების ფორმები, რამდენიმე გამონაკლისის გარდა, ასევე ნაჩვენებია სურათებში 9.2.1–9.2.5. 731 და 741 ტიპის ელემენტების მქონე მაგალითების გასაშვებად საჭიროა ცალკე პირდაპირი ამომხსნელი.

ცხრილი 9.2.1 ელასტიკური სტატიკური ანალიზის რეალური მოდელების ვერიფიკაციის მაგალითები

შემთხვევის სახელი ელემენტის ტიპი ვერიფიკაციის მოდელი კვანძების რაოდენობა თავისუფლების ხარისხები
EX01A 342 შემაერთებელი ღერო (100,000 კვანძი) 94,074 282,222
EX01B 342 შემაერთებელი ღერო (330,000 კვანძი) 331,142 993,426
EX02 361 ნახვრეტიანი ბლოკი 37,386 112,158
EX03 342 ტურბინის ფრთა 10,095 30,285
EX04 741 ცილინდრული გარსი 10,100 60,600
EX05A 731 ღვინის ჭიქა (უხეში ბადე) 7,240 43,440
EX05B 731 ღვინის ჭიქა (საშუალო ბადე) 48,803 292,818
EX05C 731 ღვინის ჭიქა (წვრილი ბადე) 100,602 603,612

შემაერთებელი ღერო (EX01A)

სურათი 9.2.1 შემაერთებელი ღერო (EX01A)

ნახვრეტიანი ბლოკი (EX02)

სურათი 9.2.2 ნახვრეტიანი ბლოკი (EX02)

ტურბინის ფრთა (EX03, EX06)

სურათი 9.2.3 ტურბინის ფრთა (EX03, EX06)

ცილინდრული გარსი (EX04, EX09)

სურათი 9.2.4 ცილინდრული გარსი (EX04, EX09)

ღვინის ჭიქა (EX05, EX10A)

სურათი 9.2.5 ღვინის ჭიქა (EX05, EX10A)

ანალიზის შედეგები

ანალიზის შედეგების მაგალითები

ანალიზის შედეგების მაგალითები ნაჩვენებია სურათებში 9.2.6–9.2.9.

EX01A ანალიზის შედეგი (Mises-ის ძაბვა და დეფორმაციის გამოსახულება (10x))

სურათი 9.2.6 EX01A ანალიზის შედეგი (Mises-ის ძაბვა და დეფორმაციის გამოსახულება (10x))

EX02 ანალიზის შედეგი (Mises-ის ძაბვა და დეფორმაციის გამოსახულება (100x))

სურათი 9.2.7 EX02 ანალიზის შედეგი (Mises-ის ძაბვა და დეფორმაციის გამოსახულება (100x))

EX03 ანალიზის შედეგი (დეფორმაციის გამოსახულება (10x))

სურათი 9.2.8 EX03 ანალიზის შედეგი (დეფორმაციის გამოსახულება (10x))

EX04 ანალიზის შედეგი (დეფორმაციის გამოსახულება (100x))

სურათი 9.2.9 EX04 ანალიზის შედეგი (დეფორმაციის გამოსახულება (100x))

მაგალითი EX02-ის გამოყენებით ანალიზის წარმადობის ვერიფიკაციის შედეგები

EX02 ნახვრეტიანი ბლოკის ვერიფიკაციის მოდელის ეკვივალენტურ მოდელზე ჩატარდა ანალიზი ზოგადი დანიშნულების კომერციული პროგრამული უზრუნველყოფით. სურათ 9.2.10-ში FrontISTR-ის შედეგებთან შედარებულია ძაბვის კომპონენტების მაქსიმალური და მინიმალური მნიშვნელობები. სურათი აჩვენებს, რომ ძაბვის კომპონენტები ძალიან კარგად ემთხვევა.

შემდეგ გამოკვლეული იქნა დომენის დაყოფის გავლენა ძაბვის განაწილებაზე. დომენის დაყოფა შესრულდა RCB მეთოდით: მოდელი X, Y და Z მიმართულებებში თითოეულში ორად დაიყო, სულ რვა დომენად. დაყოფა ნაჩვენებია სურათ 9.2.11-ში. სურათ 9.2.12-ში ნაჩვენებია ერთი დომენითა და რვა დაყოფილი დომენით ჩატარებული ანალიზების ძაბვის განაწილებები.

EX02-ის ძაბვის კომპონენტების შედარება ზოგადი დანიშნულების პროგრამულ უზრუნველყოფასთან

სურათი 9.2.10 EX02-ის ძაბვის კომპონენტების შედარება ზოგადი დანიშნულების პროგრამულ უზრუნველყოფასთან

EX02 რვა დომენად დაყოფილი RCB მეთოდით

სურათი 9.2.11 EX02 რვა დომენად დაყოფილი RCB მეთოდით

დომენის დაყოფით გამოწვეული Mises-ის ძაბვის განაწილების განსხვავება

სურათი 9.2.12 დომენის დაყოფით გამოწვეული Mises-ის ძაბვის განაწილების განსხვავება

სურათი 9.2.12 აჩვენებს, რომ ორ შედეგს შორის განსხვავება არ არის; ისინი სრულად ემთხვევა.

ცხრილ 9.2.2-ში შედარებულია გამოყენებული HEC-MW ამომხსნელის პარამეტრების შესრულების დროები. სურათ 9.2.13-ში ასევე ნაჩვენებია ამოხსნამდე კრებადობის ისტორია.

ცხრილი 9.2.2 შესრულების დროების შედარება HEC-MW ამომხსნელების გამოყენებით

ამომხსნელი შესრულების დრო (წმ)
CGI 38.79
CGscale 52.75
BCGS 60.79
CG8 6.65

HEC-MW ამომხსნელების კრებადობის ისტორიების შედარება (კრებადობის ზღვარი: 1.0×10⁻⁸)

სურათი 9.2.13 HEC-MW ამომხსნელების კრებადობის ისტორიების შედარება (კრებადობის ზღვარი: \(1.0 \times 10^{-8}\))

გამოთვლის დროის შედარება ვერიფიკაციის მაგალითი EX01A-ის გამოყენებით

ვერიფიკაციის მაგალითი EX01A-ის (შემაერთებელი ღერო) გამოყენებით შეფასდა დომენის დაყოფით მიღებული გამოთვლის აჩქარება. გამოთვლისთვის გამოყენებული იყო 24-კვანძიანი კლასტერული კომპიუტერი Xeon 2.8 GHz პროცესორებით. შედეგები ნაჩვენებია სურათ 9.2.14-ში. სურათი აჩვენებს, რომ გამოთვლის სიჩქარე დომენების რაოდენობის პროპორციულად იზრდება.

ასევე გამოკვლეული იქნა კომპიუტერული გარემოს გამო გამოთვლის დროის განსხვავებები. შედეგები მოცემულია ცხრილ 9.2.3-ში.

დომენის დაყოფის აჩქარების ეფექტი

სურათი 9.2.14 დომენის დაყოფის აჩქარების ეფექტი

ცხრილი 9.2.3 გამოთვლის დროების შედარება კომპიუტერების მიხედვით (1 CPU)

CPU სიხშირე (GHz) OS CPU-ის დრო (s) ამომხსნელის დრო (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