Eksempler med reelle modeller for elastisk statisk analyse¶

Analysemodeller¶

Tabell 9.2.1 viser en liste over verifikasjonseksempler med reelle modeller for elastisk statisk analyse. Geometrien til modellene, med enkelte unntak, vises også i figur 9.2.1 til 9.2.5. For å kjøre eksemplene med elementtypene 731 og 741 kreves det en separat direkte løser.

Tabell 9.2.1 Verifikasjonseksempler med reelle modeller for elastisk statisk analyse

Figur 9.2.1 Forbindelsesstang (EX01A)

Figur 9.2.2 Blokk med hull (EX02)

Figur 9.2.3 Turbinblad (EX03, EX06)

Figur 9.2.4 Sylindrisk skall (EX04, EX09)

Figur 9.2.5 Vinglass (EX05, EX10A)

Analyseresultater¶

Eksempler på analyseresultater¶

Eksempler på analyseresultater vises i figur 9.2.6 til 9.2.9.

Figur 9.2.6 Analyseresultat for EX01A (von Mises-spenning og deformasjonsplott (10×))

Figur 9.2.7 Analyseresultat for EX02 (von Mises-spenning og deformasjonsplott (100×))

Figur 9.2.8 Analyseresultat for EX03 (deformasjonsplott (10×))

Figur 9.2.9 Analyseresultat for EX04 (deformasjonsplott (100×))

Verifikasjon av analyseytelse med verifikasjonseksempel EX02¶

Det ble utført en analyse med generell kommersiell programvare ved bruk av en modell tilsvarende EX02-verifikasjonsmodellen med hull i en blokk. Figur 9.2.10 viser en sammenligning av maksimums- og minimumsverdiene for spenningskomponentene med resultatene fra FrontISTR. Figuren viser at spenningskomponentene samsvarer svært godt.

Deretter ble virkningen av domenedekomponering på spenningsfordelingen undersøkt. Domenedekomponeringen ble utført med RCB-metoden ved å dele modellen i to i hver av X-, Y- og Z-retningene, totalt åtte domener. Figur 9.2.11 viser dekomponeringen. Figur 9.2.12 viser spenningsfordelingen fra analyser med ett enkelt domene og med en dekomponering i åtte domener.

Figur 9.2.10 Sammenligning av spenningskomponenter i EX02 med generell programvare

Figur 9.2.11 EX02 dekomponert i åtte domener med RCB-metoden

Figur 9.2.12 Forskjell i fordelingen av von Mises-spenning som følge av domenedekomponering

Figur 9.2.12 viser ingen forskjell mellom de to resultatene; de samsvarer fullstendig.

Deretter sammenlignes kjøretidene for de benyttede HEC-MW-løserinnstillingene i tabell 9.2.2. Figur 9.2.13 viser også konvergenshistorikken frem til løsningen.

Tabell 9.2.2 Sammenligning av kjøretider med HEC-MW-løsere

Figur 9.2.13 Sammenligning av konvergenshistorikk med HEC-MW-løsere (konvergensterskel: \(1.0 \times 10^{-8}\))

Sammenligning av beregningstid med verifikasjonseksempel EX01A¶

Ved hjelp av verifikasjonseksempel EX01A (forbindelsesstang) ble hastighetsøkningen i beregningen som følge av domenedekomponering undersøkt. Beregningen ble utført på en 24-noders klynge med Xeon 2.8 GHz-prosessorer. Resultatene vises i figur 9.2.14. Figuren viser at beregningshastigheten øker proporsjonalt med antall områder.

Forskjeller i beregningstid som følge av datamiljøet ble også undersøkt. Resultatene vises i tabell 9.2.3.

Figur 9.2.14 Hastighetsøkning ved domenedekomponering

Tabell 9.2.3 Sammenligning av beregningstid mellom datamaskiner (1 CPU)