Статичка анализа на модел на калап од големи размери¶
Ова е пример на линеарна статичка анализа во која на склоп од калап се применува рамномерно распределен притисок. Достапни се четири мрежи со тетраедарски елементи од втор ред, од приближно 1 милион до приближно 210 милиони јазли.
Најголемиот модел, Mold_200mil, е извршен на 13 пресметковни јазли со 208 процеси и служи како пример што покажува до кој размер FrontISTR може да обработува модели со геометрија што се користи во практиката. Четирите модели имаат иста геометрија, материјал и гранични услови, а се разликуваат само по финоста на мрежата, па може да се спореди и влијанието на размерот врз точноста и пресметковните ресурси.
Модел за анализа¶
Четирите модели имаат иста геометрија, материјал и гранични услови, а се разликуваат по финоста на мрежата.
| Ставка | Содржина |
|---|---|
| Геометрија и поврзување | Склоп на калап. Деловите се поврзани преку заеднички јазли |
| Елементи | Тетраедарски елементи од втор ред |
| Материјал | Конструкциски челик, линеарно еластичен материјал. Јунгов модул 200 GPa, Поасонов коефициент 0.3 |
| Оптоварување | Рамномерно распределен притисок од 1 MPa на горната површина (група на површини PRESSURE1) |
| Ограничувања | Фиксирани се сите три транслациски компоненти на долната површина (група на јазли CONSTRAINT1) |
Резултати од анализата¶
Поместување и напрегање според размерот на мрежата¶
| Модел | Минимално Z-поместување (mm) | Максимално Мизесово напрегање, јазолна вредност (MPa) | Максимално Мизесово напрегање, елементна вредност (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 |
Со зголемување на финоста на мрежата, промената на минималното Z-поместување станува помала, а разликата меѓу последните две големини е 0.0007 mm според вредностите прикажани во табелата. Од друга страна, максималното Мизесово напрегање продолжува да се зголемува и кај јазолните и кај елементните вредности. За да се утврди дали напрегањето конвергира и дали постои сингуларност, потребно е да се испитаат положбата на максималната вредност и околната геометрија и гранични услови.
| Mold_001mil | Mold_011mil |
|---|---|
 |  |
| Mold_055mil | Mold_200mil |
 |  |
На Слика 3 се прикажани вредности екстраполирани на јазлите (NodalMISES), а легендата е фиксирана на 0〜50 MPa во сите слики. Разликите во мрежата може да се споредат преку рабовите на елементите.
Запис од извршување во голем размер¶
Пресметките се извршени во јули 2020 година со FrontISTR 5.1.0, со методот CG, праг на конвергенција 1.0E-06 и максимален број од 100,000 итерации. Околината за извршување била PC-кластер; секој пресметковен јазол имал два процесори Xeon E5-2670 (2.6 GHz, 8 јадра), 128 GB меморија и поврзување InfiniBand FDR. Начинот на паралелно извршување бил Flat MPI (1 процес, 1 нишка).
| Модел | MPI-процеси (пресметковни јазли) | Предусловувач | Итерации | Време на решавачот (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） | Дијагонално скалирање | 92,626 | 96,969.34 |
Времињата се вредностите на solve од дневниците за извршување. Бидејќи при употреба на AMG за Mold_200mil немало доволно меморија дури ни на 13 пресметковни јазли, предусловувачот е променет во дијагонално скалирање; бројот на итерации е 92,626, а времето на пресметка е приближно 27 часа.
Податоци за анализа¶
| Модел | Број на јазли | Број на елементи | Компресирана големина | Преземање |
|---|---|---|---|---|
| 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 дела (подолу) |
Верзијата на податоците е 1.0.0.
Преземање на Mold_200mil¶
Бидејќи Mold_200mil го надминува ограничувањето за еден фајл (5 GB), регистриран е во 5 дела од по 2 GiB. Преземете ги сите фајлови во истиот директориум, а потоа спојте ги.
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
SHA-256 на споениот фајл е c67d5b8990302c84103de7e8a2848449f0035f7813cd122fb443e206f38b8606.
Референци¶
Соработници¶
- Создавање CAD и влезни податоци: TechnoStar
- Конверзија во FrontISTR и паралелна анализа: Јамагучи и Инагаки