प्रत्यास्थ स्थैतिक विश्लेषणका वास्तविक-मोडेल उदाहरण¶
विश्लेषण मोडेल¶
प्रत्यास्थ स्थैतिक विश्लेषणका वास्तविक-मोडेल प्रमाणीकरण उदाहरणहरूको सूची तालिका 9.2.1 मा दिइएको छ। साथै, मोडेलहरूको आकार (केही अपवादबाहेक) चित्र 9.2.1 देखि चित्र 9.2.5 सम्म देखाइएको छ। तत्त्व प्रकार 731 र 741 का उदाहरण चलाउन छुट्टै प्रत्यक्ष सोल्भर आवश्यक हुन्छ।
तालिका 9.2.1 प्रत्यास्थ स्थैतिक विश्लेषणका वास्तविक-मोडेल प्रमाणीकरण उदाहरण
| केस नाम | तत्त्व प्रकार | प्रमाणीकरण मोडेल | नोड संख्या | स्वतन्त्रता अंश संख्या |
|---|---|---|---|---|
| EX01A | 342 | कनेक्टिङ रड (100,000 नोड) | 94,074 | 282,222 |
| EX01B | 342 | कनेक्टिङ रड (330,000 नोड) | 331,142 | 993,426 |
| EX02 | 361 | प्वाल भएको ब्लक | 37,386 | 112,158 |
| EX03 | 342 | टर्बाइन ब्लेड | 10,095 | 30,285 |
| EX04 | 741 | बेलनाकार शेल | 10,100 | 60,600 |
| EX05A | 731 | वाइन गिलास (मोटो) | 7,240 | 43,440 |
| EX05B | 731 | वाइन गिलास (मध्यम) | 48,803 | 292,818 |
| EX05C | 731 | वाइन गिलास (सूक्ष्म) | 100,602 | 603,612 |

चित्र 9.2.1 कनेक्टिङ रड (EX01A)

चित्र 9.2.2 प्वाल भएको ब्लक (EX02)

चित्र 9.2.3 टर्बाइन ब्लेड (EX03, EX06)

चित्र 9.2.4 बेलनाकार शेल (EX04, EX09)

चित्र 9.2.5 वाइन गिलास (EX05, EX10A)
विश्लेषण परिणाम¶
विश्लेषण परिणामको उदाहरण¶
विश्लेषण परिणामका उदाहरण चित्र 9.2.6 देखि चित्र 9.2.9 सम्म देखाइएको छ।

चित्र 9.2.6 EX01A विश्लेषण परिणाम (Mises प्रतिबल र विरूपित आकार, 10 गुणा)

चित्र 9.2.7 EX02 विश्लेषण परिणाम (Mises प्रतिबल र विरूपित आकार, 100 गुणा)

चित्र 9.2.8 EX03 विश्लेषण परिणाम (विरूपित आकार, 10 गुणा)

चित्र 9.2.9 EX04 विश्लेषण परिणाम (विरूपित आकार, 100 गुणा)
प्रमाणीकरण उदाहरण EX02 द्वारा विश्लेषण कार्यसम्पादनको प्रमाणीकरण परिणाम¶
प्रमाणीकरण उदाहरण EX02 को प्वाल भएको ब्लक मोडेलसँग समान मोडेल प्रयोग गरी सामान्य प्रयोजनको व्यावसायिक सफ्टवेयरबाट विश्लेषण गरिएको थियो। FrontISTR र उक्त सफ्टवेयरबीच प्रतिबल अवयवका अधिकतम तथा न्यूनतम मानको तुलना चित्र 9.2.10 मा देखाइएको छ। चित्रबाट प्रतिबल अवयवहरू अत्यन्त राम्रोसँग मेल खाने देखिन्छ।
त्यसपछि क्षेत्र विभाजनले प्रतिबल वितरणमा पार्ने प्रभाव जाँचिएको परिणाम देखाइन्छ। क्षेत्र विभाजन RCB विधिबाट गरिएको थियो; X, Y र Z प्रत्येक अक्षीय दिशामा दुई भाग गरी कुल 8 क्षेत्रमा विभाजन गरिएको थियो। चित्र 9.2.11 मा विभाजन अवस्था देखाइएको छ। चित्र 9.2.12 मा एकल क्षेत्र र 8-क्षेत्र विभाजनका विश्लेषण परिणामको प्रतिबल वितरण देखाइएको छ।

चित्र 9.2.10 EX02 मा सामान्य प्रयोजनको सफ्टवेयरसँग प्रतिबल अवयवको तुलना

चित्र 9.2.11 RCB विधिबाट EX02 को 8-क्षेत्र विभाजन परिणाम

चित्र 9.2.12 क्षेत्र विभाजनका कारण Mises प्रतिबल वितरणको भिन्नता
चित्र 9.2.12 बाट दुई परिणामबीच कुनै भिन्नता नदेखिने र पूर्ण रूपमा मेल खाने स्पष्ट हुन्छ।
त्यसपछि प्रयोग गरिएको HEC-MW सोल्भर को सेटिङअनुसार कार्यान्वयन समयको तुलना तालिका 9.2.2 मा दिइएको छ। साथै, चित्र 9.2.13 मा समाधानसम्मको अभिसरण इतिहास देखाइएको छ।
तालिका 9.2.2 HEC-MW सोल्भर द्वारा कार्यान्वयन समयको तुलना
| सोल्भर | कार्यान्वयन समय (s) |
|---|---|
| CGI | 38.79 |
| CGscale | 52.75 |
| BCGS | 60.79 |
| CG8 | 6.65 |

चित्र 9.2.13 HEC-MW सोल्भर का अभिसरण इतिहास को तुलना (अभिसरण सीमा मान: \(1.0 \times 10^{-8}\))
प्रमाणीकरण उदाहरण EX01A द्वारा गणना समयको तुलना¶
प्रमाणीकरण उदाहरण EX01A (कनेक्टिङ रड) प्रयोग गरी क्षेत्र विभाजनबाट गणना गतिमा हुने वृद्धि दरको प्रमाणीकरण गरिएको थियो। गणनाका लागि Xeon 2.8GHz को 24-नोड क्लस्टर कम्प्युटर प्रयोग गरिएको थियो। परिणाम चित्र 9.2.14 मा देखाइएको छ। चित्रबाट गणना गति क्षेत्र संख्यासँग लगभग समानुपाती रूपमा बढ्ने देखिन्छ।
गणना समय कम्प्युटिङ वातावरणअनुसार कति फरक हुन्छ भन्ने पनि जाँचियो। परिणाम तालिका 9.2.3 मा दिइएको छ।

चित्र 9.2.14 क्षेत्र विभाजनबाट प्राप्त गति-वृद्धि प्रभाव
तालिका 9.2.3 कम्प्युटरअनुसार गणना समयको तुलना (1CPU)
| CPU | आवृत्ति (GHz) | OS | CPU समय (s) | सोल्भर समय (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 |