Didelio masto formos modelio statinė analizė¶
Tai linijinės statinės analizės atvejis, kuriame formos surinkimo mazgui taikomas tolygiai paskirstytas slėgis. Pateikiami keturi tinkleliai su antrosios eilės tetraedriniais elementais – nuo maždaug 1 milijono iki maždaug 210 milijonų mazgų.
Didžiausias modelis Mold_200mil buvo vykdytas 13 skaičiavimo mazgų, naudojant 208 procesus, todėl šis atvejis parodo, kokio masto praktiškai naudojamos geometrijos modelius galima analizuoti su FrontISTR. Visų keturių modelių geometrija, medžiaga ir kraštinės sąlygos yra vienodos, skiriasi tik tinklelio tankumas, todėl taip pat galima palyginti modelio masto poveikį tikslumui ir skaičiavimo ištekliams.
Analizės modelis¶
Visų keturių modelių geometrija, medžiaga ir kraštinės sąlygos yra vienodos, o tinklelio tankumas skiriasi.
| Elementas | Aprašas |
|---|---|
| Geometrija ir sujungimai | Formos surinkimo mazgas. Dalys sujungtos bendrais mazgais. |
| Elementai | Antrosios eilės tetraedriniai elementai |
| Medžiaga | Structural Steel, tiesinio tamprumo medžiaga. Jungo modulis 200 GPa, Puasono koeficientas 0.3 |
| Apkrova | Viršutiniam paviršiui taikomas tolygiai paskirstytas 1 MPa slėgis (paviršiaus grupė PRESSURE1) |
| Suvaržymai | Apatiniame paviršiuje fiksuoti visi trys poslinkio komponentai (mazgų grupė CONSTRAINT1) |
Analizės rezultatai¶
Poslinkis ir įtempiai pagal tinklelio mastą¶
| Modelis | Mažiausias Z poslinkis (mm) | Didžiausias Mises įtempis, mazginė vertė (MPa) | Didžiausias Mises įtempis, elemento vertė (MPa) |
|---|---|---|---|
| Mold_001mil | -0.2527 | 118.2 | 75.9 |
| Mold_011mil | -0.2638 | 130.7 | 101.3 |
| Mold_055mil | -0.2659 | 189.9 | 156.5 |
| Mold_200mil | -0.2666 | 250.4 | 213.1 |
Tankinant tinklelį, mažiausio Z poslinkio pokytis mažėja; dviejų didžiausių tinklelių skirtumas pagal lentelėje rodomą tikslumą yra 0.0007 mm. Tuo tarpu didžiausias Mises įtempis ir mazginėms, ir elementų vertėms toliau didėja. Norint nustatyti, ar įtempiai konverguoja ir ar nėra singuliarumo, reikia ištirti didžiausios vertės vietą bei aplinkinę geometriją ir kraštines sąlygas.
| Mold_001mil | Mold_011mil |
|---|---|
 |  |
| Mold_055mil | Mold_200mil |
 |  |
3 pav. pateikiamos į mazgus ekstrapoliuotos vertės (NodalMISES), o legendos diapazonas visuose paveiksluose fiksuotas ties 0〜50 MPa. Tinklelio skirtumus galima palyginti pagal elementų briaunas.
Didelio masto vykdymo duomenys¶
Skaičiavimai atlikti 2020 m. liepos mėn. naudojant FrontISTR 5.1.0, CG metodą, konvergencijos slenkstį 1.0E-06 ir daugiausia 100,000 iteracijų. Vykdymo aplinka buvo asmeninių kompiuterių klasteris; kiekviename skaičiavimo mazge buvo po du Xeon E5-2670 procesorius (2.6 GHz, 8 branduoliai), 128 GB atminties, o mazgai sujungti InfiniBand FDR. Lygiagretaus vykdymo būdas buvo Flat MPI (1 procesas, 1 gija).
| Modelis | MPI procesų skaičius (mazgų skaičius) | Išankstinis sąlygojimas | Iteracijų skaičius | Sprendiklio laikas (s) |
|---|---|---|---|---|
| Mold_001mil | 32 (2) | AMG (ML) | 611 | 80.16 |
| Mold_011mil | 64 (4) | AMG (ML) | 854 | 782.65 |
| Mold_055mil | 128 (8) | AMG (ML) | 778 | 2,015.05 |
| Mold_200mil | 208 (13) | Įstrižinis mastelio keitimas | 92,626 | 96,969.34 |
Laikai yra vykdymo žurnalo solve vertės. Naudojant AMG, Mold_200mil net ir 13 skaičiavimo mazgų nepakako atminties, todėl išankstinis sąlygojimas buvo pakeistas į įstrižinį mastelio keitimą; iteracijų skaičius buvo 92,626, o skaičiavimo laikas – maždaug 27 valandos.
Analizės duomenys¶
| Modelis | Mazgų skaičius | Elementų skaičius | Suspausto failo dydis | Atsisiuntimas |
|---|---|---|---|---|
| Mold_001mil | 1,015,778 | 638,041 | 35.6 MB | Mold_001mil.tar.gz |
| Mold_011mil | 11,036,922 | 7,617,345 | 461 MB | Mold_011mil.tar.gz |
| Mold_055mil | 55,508,692 | 39,271,921 | 2.41 GB | Mold_055mil.tar.gz |
| Mold_200mil | 209,893,102 | 151,044,460 | 9.58 GB | 5 dalys (žr. toliau) |
Duomenų versija yra 1.0.0.
Mold_200mil gavimas¶
Mold_200mil viršija vieno failo dydžio ribą (5 GB), todėl jis pateiktas penkiomis 2 GiB dalimis. Atsisiųskite visus failus į tą patį katalogą ir tada juos sujunkite.
for i in 00 01 02 03 04; do
curl -fLO "https://gitlab.com/api/v4/projects/21515176/packages/generic/Mold_200mil/1.0.0/Mold_200mil.tar.gz.part$i"
done
cat Mold_200mil.tar.gz.part?? > Mold_200mil.tar.gz
Sujungto failo SHA-256 yra c67d5b8990302c84103de7e8a2848449f0035f7813cd122fb443e206f38b8606.
Literatūra¶
Prisidėjusieji¶
- CAD ir įvesties duomenų parengimas: TechnoStar
- Konvertavimas į FrontISTR ir lygiagreti analizė: Yamaguchi ir Inagaki