Contoh Model Sebenar untuk Analisis Statik Elastik¶
Model Analisis¶
Senarai contoh pengesahan model sebenar untuk analisis statik elastik ditunjukkan dalam Jadual 9.2.1. Bentuk model (kecuali sebahagiannya) ditunjukkan dalam Rajah 9.2.1 hingga Rajah 9.2.5. Perlu diperhatikan bahawa penyelesai kaedah langsung yang berasingan diperlukan untuk menjalankan contoh bagi jenis unsur 731 dan 741.
Jadual 9.2.1 Contoh pengesahan model sebenar untuk analisis statik elastik
| Nama kes | Jenis unsur | Model pengesahan | Bilangan nod | Bilangan darjah kebebasan |
|---|---|---|---|---|
| EX01A | 342 | Rod penyambung (100 ribu nod) | 94,074 | 282,222 |
| EX01B | 342 | Rod penyambung (330 ribu nod) | 331,142 | 993,426 |
| EX02 | 361 | Blok berlubang | 37,386 | 112,158 |
| EX03 | 342 | Bilah turbin | 10,095 | 30,285 |
| EX04 | 741 | Cangkerang silinder | 10,100 | 60,600 |
| EX05A | 731 | Gelas wain (kasar) | 7,240 | 43,440 |
| EX05B | 731 | Gelas wain (sederhana) | 48,803 | 292,818 |
| EX05C | 731 | Gelas wain (halus) | 100,602 | 603,612 |

Rajah 9.2.1 Rod penyambung (EX01A)

Rajah 9.2.2 Blok berlubang (EX02)

Rajah 9.2.3 Bilah turbin (EX03, EX06)

Rajah 9.2.4 Cangkerang silinder (EX04, EX09)

Rajah 9.2.5 Gelas wain (EX05, EX10A)
Hasil Analisis¶
Contoh Hasil Analisis¶
Contoh hasil analisis ditunjukkan dalam Rajah 9.2.6 hingga Rajah 9.2.9.

Rajah 9.2.6 Hasil analisis EX01A (tegasan von Mises dan rajah ubah bentuk (10 kali))

Rajah 9.2.7 Hasil analisis EX02 (tegasan von Mises dan rajah ubah bentuk (100 kali))

Rajah 9.2.8 Hasil analisis EX03 (rajah ubah bentuk (10 kali))

Rajah 9.2.9 Hasil analisis EX04 (rajah ubah bentuk (100 kali))
Hasil Pengesahan Prestasi Analisis Menggunakan Contoh Pengesahan EX02¶
Analisis menggunakan perisian komersial kegunaan umum telah dijalankan dengan model yang setara dengan model blok berlubang contoh pengesahan EX02. Hasil perbandingan nilai maksimum dan minimum komponen tegasan dengan FrontISTR ditunjukkan dalam Rajah 9.2.10. Rajah tersebut menunjukkan bahawa komponen tegasan sepadan dengan sangat baik.
Seterusnya, hasil pemeriksaan pengaruh penguraian domain terhadap taburan tegasan ditunjukkan. Penguraian domain dilakukan menggunakan kaedah RCB, dengan pembahagian dua kali pada setiap arah paksi X, Y dan Z, menghasilkan jumlah 8 domain. Keadaan penguraian ditunjukkan dalam Rajah 9.2.11. Rajah 9.2.12 menunjukkan taburan tegasan hasil analisis bagi domain tunggal dan penguraian 8 domain.

Rajah 9.2.10 Perbandingan komponen tegasan EX02 dengan perisian kegunaan umum

Rajah 9.2.11 Hasil penguraian EX02 kepada 8 domain menggunakan kaedah RCB

Rajah 9.2.12 Perbezaan taburan tegasan von Mises akibat penguraian domain
Rajah 9.2.12 menunjukkan bahawa tiada perbezaan antara kedua-duanya dan hasilnya sepadan sepenuhnya.
Seterusnya, Jadual 9.2.2 menunjukkan hasil perbandingan masa pelaksanaan berdasarkan tetapan penyelesai HEC-MW yang digunakan. Rajah 9.2.13 juga menunjukkan sejarah penumpuan sehingga penyelesaian diperoleh.
Jadual 9.2.2 Perbandingan masa pelaksanaan menggunakan penyelesai HEC-MW
| Penyelesai | Masa pelaksanaan (s) |
|---|---|
| CGI | 38.79 |
| CGscale | 52.75 |
| BCGS | 60.79 |
| CG8 | 6.65 |

Rajah 9.2.13 Perbandingan sejarah penumpuan menggunakan penyelesai HEC-MW (ambang kriteria penumpuan: \(1.0 \times 10^{-8}\))
Perbandingan Masa Pengiraan Menggunakan Contoh Pengesahan EX01A¶
Menggunakan contoh pengesahan EX01A (rod penyambung), kadar peningkatan kelajuan pengiraan akibat penguraian domain telah disahkan. Pengiraan menggunakan komputer kluster 24 nod Xeon 2.8 GHz. Hasilnya ditunjukkan dalam Rajah 9.2.14. Rajah tersebut menunjukkan bahawa kelajuan pengiraan meningkat berkadar dengan bilangan domain.
Perbezaan masa pengiraan akibat persekitaran komputer turut diperiksa. Hasilnya ditunjukkan dalam Jadual 9.2.3.

Rajah 9.2.14 Kesan peningkatan kelajuan akibat penguraian domain
Jadual 9.2.3 Perbandingan masa pengiraan mengikut komputer (1 CPU)
| CPU | Frekuensi (GHz) | OS | Masa CPU (s) | Masa penyelesai (s) |
|---|---|---|---|---|
| Xeon | 2.8 | Linux | 850 | 817 |
| Pentium III | 0.866 | Win2000 | 2008 | 1980 |
| Pentium M | 0.760 | WinXP | 1096 | 1070 |
| Pentium 4 | 2.0 | WinXP | 802 | 785 |
| Pentium 4 | 2.8 | WinXP | 738 | 718 |
| Celeron | 0.700 | Win2000 | 2252 | 2215 |
| Pentium 4 | 2.4 | WinXP | 830 | 804 |