Алхамын удирдлага¶

FrontISTR-ийн бүтцийн шинжилгээ нь хилийн нөхцөл, ачаалал, контакт болон элементийн идэвхжүүлэлтийг алхам бүрээр сольж явуулдаг. Энэ хуудсанд алхам бүрийн хугацааны интервал, дэд алхам, нийлэлтийн шалгуур, тогтмол өсөлт болон автомат өсөлт/cutback горимын сонголтыг тайлбарлана.

Шинжилгээний хугацааны нэр томьёо¶

Энэ хуудсанд шинжилгээний хугацааг дараах нэр томьёогоор ялгана.

• Одоогийн хугацаа: Шинжилгээ эхэлснээс хойших нийт өнгөрсөн хугацаа.
• Алхамын хугацаа: Одоогийн алхам эхэлснээс хойших өнгөрсөн хугацаа.
• Хугацааны интервал: 1 алхамд урагшлах шинжилгээний хугацаа.
• Харьцангуй хугацаа: Алхамын хугацааг хугацааны интервалд хуваасан утга. Алхамын эхэнд 0, төгсгөлд 1 байна.
• Хугацааны өсөлт: Одоогийн хугацаанаас тэнцвэрийг бодох дараагийн хугацаа хүртэлх өсөлт.

Функцийн ерөнхий тойм¶

Алхамын удирдлагыг дараах талуудаар зохион байгуулна.

Статик шинжилгээнд тогтмол өсөлт эсвэл автомат өсөлт/cutback горимыг сонгож болно. Динамик шинжилгээнд олон !STEP бичлэг ашиглан нөхцлүүдийг мөн сольж болох бөгөөд тогтмол хугацааны өсөлт болон алхамын хугацааны интервалыг хоёуланг !STEP-ээр заахыг зөвлөж байна. !DYNAMIC дахь n_step ба t_delta нь !STEP орхигдсон үед эсвэл хуучин оролттой нийцүүлэх зорилгоор өгөгдмөл утга гэж үзэгдэнэ. Автомат өсөлт/cutback горимыг шугаман бус далд аргуудтай ашиглаж болно. Дулаан дамжилтын шинжилгээний хугацааны удирдлагыг !STEP биш, !HEAT дахь хугацааны алхмын тохиргоогоор гүйцэтгэнэ.

Алхамд идэвхжих нөхцлүүдийг бүлгийн ID-аар заана. Хилийн нөхцөл, ачаалал, контакт болон элементийн идэвхжүүлэлтийг алхам бүрээр сольж болох тул үе шаттай ачаалал, контактын нөхцөл солих, барилгын дараалалтай шинжилгээг 1 шинжилгээний удирдлагын файлд илэрхийлж болно. Элементийн идэвхжүүлэх/идэвхгүйжүүлэх горимын сонголтыг Элементийн идэвхжүүлэлт/идэвхгүйжүүлэлт-аас үзнэ үү.

Алхамын удирдлагыг сонгох¶

Шинжилгээний шугаман бус шинж болон шаардлагатай гаралтын хугацаанд үндэслэн өсөлтийн аргыг сонгоно.

• Шугаман шинжилгээ эсвэл 1 алхмаар дуусах шинжилгээнд өсөлтийн удирдлагыг нарийн тохируулах шаардлага ихэвчлэн байдаггүй.
• Ачаалал ба хариу үйлдэл жигд өөрчлөгддөг шугаман бус статик шинжилгээнд тогтмол өсөлт ихэвчлэн хангалттай. Нийлэлт хүндрэлтэй бол хугацааны өсөлтийг багасгана.
• Контакт эхлэх/салах, урсалт тархах, их деформаци эсвэл материалын шугаман бус чанар огцом өөрчлөгдөх шинжилгээнд автомат өсөлт/cutback горимыг эхний сонголт болгон авч үзнэ. Нийлэлт амархан хэсэгт өсөлтийг нэмэгдүүлж, нийлэлт хүндрэлтэй хэсэгт багасгаж болно.
• Автомат өсөлт ашиглах үед тодорхой хугацаанд үр дүн шаардлагатай бол гаралтын хугацааны жагсаалтыг хамтад нь ашиглана.

Шинжилгээний тогтвортой байдал ба тооцооллын хугацааг тэнцвэржүүлэхээр нийлэлтийн шалгуурыг тохируулна. Нийлэлтийн шалгуурыг чангаруулах нь тэнцвэрийн нарийвчлалыг сайжруулдаг ч итерацийн тоог нэмэгдүүлнэ. Контакт эсвэл Lagrange үржүүлэгч оролцсон шинжилгээнд ердийн үлдэгдлийн шалгуураас гадна контактын итерацийн тоо болон Lagrange үржүүлэгчийн шалгуур тооцооллын явцад нөлөөлнө.

Статик шинжилгээний алхамын удирдлага¶

Статик шинжилгээ нь 1 буюу хэд хэдэн шинжилгээний алхмаас бүрдэнэ. Алхмуудаар давтахыг алхамын цикл, 1 алхмыг хугацааны өсөлтүүдэд хуваан бодох давталтыг дэд алхмын цикл гэж нэрлэнэ. Дэд алхам бүрд заасан хугацаан дахь ачааллын коэффициент, хилийн нөхцөл, контактын төлөв болон бусад нөхцлийг ашиглан тэнцвэрийг тооцно.

Тогтмол өсөлтийн үед алхам доторх хугацааны өсөлт заасан утгаар урагшилна. Нийлэлт амжилтгүй бол шинжилгээ тухайн цэг дээр дуусна.

Автомат өсөлт/cutback горимд дараагийн суурь хугацааны өсөлтийн утга dtime_base-ийг өмнөх дэд алхмын нийлэлтийн төлөвөөс шинэчилнэ. Нийлэлт амжилтгүй бол өмнө хадгалсан төлөвийг сэргээж, ижил хугацааны мужийг бага хугацааны өсөлтөөр дахин тооцно.

Автомат өсөлт/cutback горимын урсгал дараах байдалтай.

1. Алхам эхлэхэд анхны хугацааны өсөлтийг dtime_base болгон ашиглана.
2. Алхамын төгсгөлийн хугацаа эсвэл дараагийн гаралтын хугацааг давуулахгүй байхаар бодит хугацааны өсөлтийг тогтооно.
3. Одоогийн хугацаанаас хугацааны өсөлтөөр урагшилсан хугацаанд тэнцвэрийг тооцно.
4. Тооцоо нийлбэл хугацааг урагшлуулж, нийлэлтийн төлөвт үндэслэн дараагийн dtime_base-ийг нэмэгдүүлнэ эсвэл багасгана.
5. Тооцоо нийлэхгүй бол төлөвийг сэргээж, cutback бууруулах харьцаагаар dtime_base-ийг багасган дахин тооцно.
6. Одоогийн хугацаа алхамын төгсгөлийн хугацаанд хүрэхэд тухайн алхмыг дуусгана.

Өсөлтийг нэмэх эсвэл багасгах эсэхийг өмнөх дэд алхмын итерацийн төлвөөс тогтооно. Энэ шийдвэрт ашиглах төлөөлөх 3 хэмжигдэхүүн дараах байдалтай.

N_max, N_sum, N_cont-ийн аль нэг нь бууруулах талын босгыг давсан төлөв заасан удаа дараалан үргэлжилбэл хугацааны өсөлтийг багасгана. Харин 3 хэмжигдэхүүн бүгд нэмэгдүүлэх талын босго дотор заасан удаа дараалан байвал хугацааны өсөлтийг нэмэгдүүлнэ. Нэмэгдүүлэхдээ өсөлт дээд хязгаараас давахгүй байхаар тохируулна.

Автомат өсөлт/cutback горимд дараах тохиолдолд шинжилгээг амжилтгүй гэж үзэн дуусгана.

• Алхамын төгсгөлийн хугацаанд хүрэхээс өмнө дэд алхмын тооны дээд хязгаарт хүрэх.
• Суурь хугацааны өсөлтийн утга хугацааны өсөлтийн доод хязгаараас бага болох.
• Дараалсан cutback үйлдлийн тооны дээд хязгаарт хүрэх.

Дараах жишээнд автомат өсөлтийг идэвхжүүлж, анхны хугацааны өсөлтийг 0.01, алхамын хугацааны интервалыг 2.5, хугацааны өсөлтийн доод хязгаарыг 1E-5, дээд хязгаарыг 0.3, дэд алхмын хамгийн их тоог 200 гэж тохируулна. Автомат өсөлтийн параметрийн багц AP1 болон нийт хугацаа 1.5, 2.7, 3.9-ийг агуулсан гаралтын хугацааны жагсаалт TP1-ийг алхамд онооно.

!AUTOINC_PARAM, NAME=AP1
0.25, 10, 50, 10, 1
1.25,  1,  1,  1, 2
0.25,  5
!TIME_POINTS, TIME=TOTAL, NAME=TP1
1.5
2.7
3.9
!STEP, INC_TYPE=AUTO, SUBSTEPS=200, AUTOINCPARAM=AP1, TIMEPOINTS=TP1
0.01, 2.5, 1E-5, 0.3

Параметр бүрийн оролтын формат ба өгөгдмөл утгыг !STEP, !AUTOINC_PARAM, !TIME_POINTS-аас үзнэ үү.

Динамик шинжилгээний алхамын удирдлага¶

Динамик шинжилгээний шууд хугацааны интеграцид шийдлийн арга ба хугацааны интеграцийн параметрүүдийг !DYNAMIC-аар, шинжилгээний алхам, хилийн нөхцөл ба ачааллын бүлэг, өсөлтийн аргыг !STEP-ээр заана. !STEP-ийг орхивол бүх хилийн нөхцөл ба ачаалал идэвхтэй 1 алхамт шинжилгээ гэж үзнэ.

Тогтмол өсөлтийн үед !STEP-ийн 2-р мөрөнд DTIME, ETIME-ийг зааж, алхам бүрийн хугацааны өсөлт ба алхамын хугацааны интервалыг удирдана. Олон !STEP бичлэг тодорхойлсноор идэвхтэй хилийн нөхцөл ба ачааллын бүлгийг алхам бүрээр сольж болно. !DYNAMIC дахь t_delta ба n_step нь !STEP орхигдсон хуучин нэг алхамт оролт болон буцаан нийцтэй байдлын өгөгдмөл утга гэж үзэгдэнэ. Шинэ оролтод тогтмол өсөлт ашиглаж байсан ч хугацааны нөхцлийг !STEP-ээр тодорхой заахыг зөвлөж байна.

Автомат өсөлт ашиглах үед !STEP, INC_TYPE=AUTO гэж зааж, !STEP өгөгдлийн мөрөнд анхны хугацааны өсөлт, алхамын хугацааны интервал, хугацааны өсөлтийн доод ба дээд хязгаарыг өгнө. Шугаман бус далд аргад Newton итераци ба контактын итерацийн төлөвөөс хамааран хугацааны өсөлтийг нэмэгдүүлж/багасгана; нийлэлт амжилтгүй бол өмнөх төлөвийг сэргээж, бага хугацааны өсөлтөөр тооцоог давтана.

!STEP дахь TYPE (STATIC/VISCO) нь алхмын материалын хугацааны хамаарлын шилжүүлэгч бөгөөд зөвхөн статик шинжилгээнд хүчинтэй. Динамик шинжилгээнд ашиглагддаггүй бөгөөд хугацааны өсөлтийг үргэлж бодит хугацаа гэж үздэг; иймээс динамик шинжилгээнд !STEP-ийн TYPE-ийг заах нь нөлөөгүй.

Хугацааны интеграцийн арга болон Newmark-β аргын коэффициент зэрэг утгуудыг !DYNAMIC-аар заана. Оролтын форматыг !DYNAMIC болон !STEP-ээс үзнэ үү.

Дулаан дамжилтын шинжилгээний алхамын удирдлага¶

Дулаан дамжилтын шинжилгээний хугацааны алхмыг !HEAT-аар заана. !HEAT нь хугацааны алхам, төгсгөлийн хугацаа, хамгийн бага хугацааны алхам, температурын хамгийн их өөрчлөлт, итерацийн тоо, нийлэлтийн шалгуур зэрэг утгын багцыг заана.

Дулаан дамжилтын шинжилгээний хугацааны удирдлага нь бүтцийн статик шинжилгээний !STEP, INC_TYPE=AUTO-аас тусдаа механизмаар ажилладаг. Иймээс дулаан дамжилтын шинжилгээнд хугацааны алхмыг тохируулахдаа !STEP бус !HEAT-ийн тохиргоог ашиглана. Оролтын форматыг !HEAT-ээс үзнэ үү.

Гаралтын хугацааг заах¶

Автомат өсөлт ашиглахад хугацааны өсөлт нийлэлтээс хамааран өөрчлөгдөх тул үр дүн гарах хугацааг урьдчилан мэдэх боломжгүй байж болно. !TIME_POINTS нь заасан хугацаанд заавал тэнцвэр тооцож, үр дүн гаргахын тулд хугацааны өсөлтийг тохируулахад ашиглах хугацааны жагсаалт юм.

Хугацааны жагсаалтыг шинжилгээ эхэлснээс хойших нийт хугацаа эсвэл алхам эхэлснээс хойших алхамын хугацаагаар зааж болно. Олон алхамд нийтлэг хугацаа заах бол нийт хугацаа, алхам бүрд ижил харьцангуй гаралтын байрлал заах бол алхамын хугацааг ашиглана.

Алхам бүрд ашиглах хугацааны жагсаалтыг !STEP-ээс заана. Автомат өсөлттэй хамт ашиглах үед дараагийн гаралтын хугацаа эсвэл алхамын төгсгөлийн хугацааг давуулахгүй байхаар хугацааны өсөлтийг богиносгоно. Оролтын форматыг !TIME_POINTS-аас үзнэ үү.

Холбогдох сэдвүүд¶

• Шинжилгээний төрлүүд — Статик шинжилгээ, динамик шинжилгээ, дулаан дамжилтын шинжилгээ зэрэг шинжилгээний төрлүүдийн тойм.
• Шугаман бус итераци ба хугацааны интеграц — Дэд алхам доторх Newton итераци, контактын итераци болон хугацааны интеграцийн бүтэц (Newton итерацийн тоо ба контактын итерацийн тооны утга).
• Элементийн идэвхжүүлэлт/идэвхгүйжүүлэлт — !STEP-ээр идэвхжүүлэх элементийн идэвхжүүлэлтийн удирдлагыг хэрхэн сонгох.
• Ньютон-Рафсоны арга (Онол) — Итерацийн шийдлийн аргын онол.
• Нийлэлтийн шалгуур (Онол) — Нийлэлтийн хэмжүүрүүдийн онол.
• !STEP, !AUTOINC_PARAM, !TIME_POINTS — Бүтцийн болон динамик шинжилгээний алхамын удирдлагын оролтын формат.
• !DYNAMIC, !HEAT — Динамик болон дулаан дамжилтын шинжилгээний хугацааны удирдлагын оролтын формат.