비선형 정적 해석(탄소성, 2부)¶
이 해석에는 tutorial/06_plastic_can의 데이터를 사용합니다.
해석 대상¶
해석 모델은 용기의 1/2 모델입니다. 형상은 그림 4.6.1에, 메시 데이터는 그림 4.6.2에 나타냅니다.
| 항목 | 내용 | 비고 | 참조 |
|---|---|---|---|
| 해석 종류 | 비선형 정적 해석(탄소성) | !SOLUTION,TYPE=NLSTATIC | |
| 절점 수 | 14,119 | ||
| 요소 수 | 7,236 | ||
| 요소 유형 | 10절점 2차 사면체 요소 | !ELEMENT,TYPE=342 | |
| 재료명 | M1 | !MATERIAL,NAME=M1 | |
| 재료 특성 | ELASTIC PLASTIC | !ELASTIC !PLASTIC,YIELD=DRUCKER-PRAGER | |
| 경계 조건 | 구속, 분포 하중 | !DLOAD | |
| 행렬 해법 | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
그림 4.6.1 용기 형상
그림 4.6.2 용기 메시 데이터
해석 내용¶
그림 4.6.1에 표시된 구속면의 변위를 구속하고 용기 내부를 하중면으로 하여 분포 하중을 적용하는 응력 해석을 수행합니다. 항복 함수에는 Drucker-Prager 모델을 사용합니다. 해석 제어 데이터는 아래와 같습니다.
해석 제어 데이터 can.cnt¶
# Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION
3
!SOLUTION, TYPE=NLSTATIC
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
## Solver Control
### Boundary Condition
!BOUNDARY, GRPID=1
BND0, 3, 3, 0.000000
!BOUNDARY, GRPID=1
BND1, 1, 1, 0.000000
BND1, 2, 2, 0.000000
BND1, 3, 3, 0.000000
!DLOAD, GRPID=1
DL0, S, 1.0
!DLOAD, GRPID=1
DL1, S, 1.0
!DLOAD, GRPID=1
DL2, S, 0.5
### STEP
!STEP, SUBSTEPS=10, CONVERG=1.0e-5
BOUNDARY, 1
LOAD, 1
### Material
!MATERIAL, NAME=M1
!ELASTIC
24000.0, 0.2
!PLASTIC, YIELD=DRUCKER-PRAGER
500.0, 20.0, 0.0
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=NO,TIMELOG=YES
20000, 1
1.0e-8, 1.0, 0.0
## Post Control
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END
해석 절차¶
FrontISTR 명령 fistr1을 실행합니다.
(4개 스레드로 실행)
해석 결과¶
10번째 서브스텝의 해석 결과에 대해 REVOCAP_PrePost를 사용하여 von Mises 응력 등고선을 포함한 변형 형상도를 작성하고 그림 4.6.3에 나타냅니다. 변형 배율은 30입니다. 또한 해석 결과의 수치 데이터로서 해석 결과 로그 파일의 일부를 아래에 나타냅니다.
그림 4.6.3 해석 결과: 변형 및 von Mises 응력
해석 결과 로그 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= 10
##### Local Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 1.6169E+00 1600 -1.6123E+00 11901
//U2 1.9281E+01 6877 -4.5296E-01 7096
//U3 1.6087E+00 7016 -1.5107E+00 6934
//E11 9.9108E-04 11242 -6.5834E-04 1404
//E22 1.5025E-03 13972 -5.4245E-04 2367
//E33 9.8320E-04 6833 -6.4744E-04 7000
//E12 1.6822E-03 2698 -1.7175E-03 11906
//E23 1.7082E-03 6749 -1.4469E-03 13509
//E31 1.2090E-03 12475 -1.1181E-03 11342
//S11 2.7781E+01 1086 -1.9439E+01 2363
//S22 3.7876E+01 13972 -1.4556E+01 2367
//S33 2.7335E+01 1086 -1.9745E+01 13082
//S12 1.6817E+01 2698 -1.7170E+01 11906
//S23 1.7077E+01 6749 -1.4463E+01 13509
//S31 1.2086E+01 12475 -1.1178E+01 11342
//SMS 3.7448E+01 2834 2.7593E-04 7333
##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 5.8557E-04 6613 -4.0802E-04 6416
//E22 1.1391E-03 7144 -3.1424E-04 6613
//E33 6.9233E-04 6130 -4.5897E-04 6222
//E12 1.1076E-03 165 -1.1101E-03 5196
//E23 1.4338E-03 6215 -9.2107E-04 6176
//E31 9.6618E-04 5618 -7.4939E-04 4704
//S11 1.7994E+01 6613 -1.2254E+01 6224
//S22 2.7863E+01 7144 -7.3017E+00 24
//S33 1.9725E+01 6613 -1.3385E+01 6222
//S12 1.1072E+01 165 -1.1097E+01 5196
//S23 1.4332E+01 6215 -9.2080E+00 6176
//S31 9.6603E+00 5618 -7.4918E+00 4704
//SMS 3.3151E+01 5619 3.3306E-04 2665
##### Global Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 1.6169E+00 1600 -1.6123E+00 11901
//U2 1.9281E+01 6877 -4.5296E-01 7096
//U3 1.6087E+00 7016 -1.5107E+00 6934
//E11 9.9108E-04 11242 -6.5834E-04 1404
//E22 1.5025E-03 13972 -5.4245E-04 2367
//E33 9.8320E-04 6833 -6.4744E-04 7000
//E12 1.6822E-03 2698 -1.7175E-03 11906
//E23 1.7082E-03 6749 -1.4469E-03 13509
//E31 1.2090E-03 12475 -1.1181E-03 11342
//S11 2.7781E+01 1086 -1.9439E+01 2363
//S22 3.7876E+01 13972 -1.4556E+01 2367
//S33 2.7335E+01 1086 -1.9745E+01 13082
//S12 1.6817E+01 2698 -1.7170E+01 11906
//S23 1.7077E+01 6749 -1.4463E+01 13509
//S31 1.2086E+01 12475 -1.1178E+01 11342
//SMS 3.7448E+01 2834 2.7593E-04 7333
##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 5.8557E-04 6613 -4.0802E-04 6416
//E22 1.1391E-03 7144 -3.1424E-04 6613
//E33 6.9233E-04 6130 -4.5897E-04 6222
//E12 1.1076E-03 165 -1.1101E-03 5196
//E23 1.4338E-03 6215 -9.2107E-04 6176
//E31 9.6618E-04 5618 -7.4939E-04 4704
//S11 1.7994E+01 6613 -1.2254E+01 6224
//S22 2.7863E+01 7144 -7.3017E+00 24
//S33 1.9725E+01 6613 -1.3385E+01 6222
//S12 1.1072E+01 165 -1.1097E+01 5196
//S23 1.4332E+01 6215 -9.2080E+00 6176
//S31 9.6603E+00 5618 -7.4918E+00 4704
//SMS 3.3151E+01 5619 3.3306E-04 2665