Elastīgas statiskās analīzes reālu modeļu piemēri¶

Analīzes modelis¶

9.2.1. tabulā ir uzskaitīti reālu modeļu verifikācijas piemēri elastīgai statiskai analīzei. Modeļu formas ar dažiem izņēmumiem ir parādītas arī 9.2.1.–9.2.5. attēlā. Lai palaistu piemērus ar elementu tipiem 731 un 741, ir nepieciešams atsevišķs tiešais risinātājs.

9.2.1. tabula. Reālu modeļu verifikācijas piemēri elastīgai statiskai analīzei

9.2.1. attēls. Klaņa stienis (EX01A)

9.2.2. attēls. Bloks ar caurumu (EX02)

9.2.3. attēls. Turbīnas lāpstiņa (EX03, EX06)

9.2.4. attēls. Cilindriska čaula (EX04, EX09)

9.2.5. attēls. Vīna glāze (EX05, EX10A)

Analīzes rezultāti¶

Analīzes rezultātu piemēri¶

Analīzes rezultātu piemēri ir parādīti 9.2.6.–9.2.9. attēlā.

9.2.6. attēls. EX01A analīzes rezultāts (fon Mīzesa sprieguma un deformētās formas attēls (10x))

9.2.7. attēls. EX02 analīzes rezultāts (fon Mīzesa sprieguma un deformētās formas attēls (100x))

9.2.8. attēls. EX03 analīzes rezultāts (deformētās formas attēls (10x))

9.2.9. attēls. EX04 analīzes rezultāts (deformētās formas attēls (100x))

Analīzes veiktspējas verifikācijas rezultāti, izmantojot piemēru EX02¶

Tika veikta analīze ar universālu komerciālu programmatūru, izmantojot modeli, kas ir ekvivalents EX02 verifikācijas modelim — blokam ar caurumu. 9.2.10. attēlā parādīts sprieguma komponenšu maksimālo un minimālo vērtību salīdzinājums ar FrontISTR rezultātiem. Attēls rāda, ka sprieguma komponentes sakrīt ļoti precīzi.

Tālāk tika pētīta domēnu sadalīšanas ietekme uz sprieguma sadalījumu. Domēnu sadalīšana tika veikta ar RCB metodi, sadalot modeli divās daļās katrā X, Y un Z virzienā, kopā iegūstot astoņus domēnus. 9.2.11. attēlā parādīts sadalījums. 9.2.12. attēlā parādīti sprieguma sadalījumi analīzēm ar vienu domēnu un astoņiem sadalītiem domēniem.

9.2.10. attēls. EX02 sprieguma komponenšu salīdzinājums ar universālu programmatūru

9.2.11. attēls. EX02 sadalīts astoņos domēnos ar RCB metodi

9.2.12. attēls. Fon Mīzesa sprieguma sadalījuma atšķirība domēnu sadalīšanas dēļ

9.2.12. attēlā starp abiem rezultātiem nav redzamas atšķirības; tie pilnībā sakrīt.

9.2.2. tabulā salīdzināti izpildes laiki izmantotajiem HEC-MW risinātāja iestatījumiem. 9.2.13. attēlā ir parādīta arī konverģences vēsture līdz risinājumam.

9.2.2. tabula. Izpildes laiku salīdzinājums, izmantojot HEC-MW risinātājus

9.2.13. attēls. Konverģences vēsturu salīdzinājums, izmantojot HEC-MW risinātājus (konverģences slieksnis: \(1.0 \times 10^{-8}\))

Aprēķina laika salīdzinājums, izmantojot verifikācijas piemēru EX01A¶

Izmantojot verifikācijas piemēru EX01A (klaņa stieni), tika novērtēts aprēķina paātrinājums, ko nodrošina domēnu sadalīšana. Aprēķinam tika izmantots 24 mezglu klasterdators ar Xeon 2.8 GHz procesoriem. Rezultāti ir parādīti 9.2.14. attēlā. Attēls rāda, ka aprēķina ātrums palielinās proporcionāli domēnu skaitam.

Tika pētītas arī aprēķina laika atšķirības dažādās datorvidēs. Rezultāti ir parādīti 9.2.3. tabulā.

9.2.14. attēls. Domēnu sadalīšanas paātrinājuma efekts

9.2.3. tabula. Aprēķina laiku salīdzinājums pēc datora (1 CPU)