Ga naar inhoud

Niet-lineaire statische analyse (hyperelasticiteit, deel 2)

Voor deze analyse worden de gegevens uit tutorial/04_hyperelastic_spring gebruikt.

Analyseobject

Het analyseobject is een veer; de geometrie is weergegeven in figuur 4.4.1 en de meshgegevens in figuur 4.4.2.

Item Beschrijving Opmerkingen Referentie
Analysetype Niet-lineaire statische analyse (hyperelasticiteit) !SOLUTION,TYPE=NLSTATIC
Aantal knopen 78,771
Aantal elementen 46,454
Elementtype 10-knoops kwadratisch tetraƫderelement !ELEMENT,TYPE=342
Materiaalnaam MAT1 !MATERIAL,NAME=MAT1
Materiaaleigenschappen HYPERELASTIC !HYPERELASTIC,TYPE=ARRUDA-BOYCE
Randvoorwaarden Fixatie / voorgeschreven verplaatsing
Matrixoplosser CG/AMG !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=5

Vorm van de veer

Fig. 4.4.1: Vorm van de veer

Meshgegevens van de veer

Fig. 4.4.2: Meshgegevens van de veer

Analyse-inhoud

Er wordt een spanningsanalyse uitgevoerd door de verplaatsing van het begrensde oppervlak in figuur 4.4.1 te fixeren en een verplaatsing op het belastingsoppervlak op te leggen. Het Arruda-Boyce-model wordt gebruikt als constitutief model voor het hyperelastische materiaal. De analysebesturingsgegevens zijn hieronder weergegeven.

Analysebesturingsgegevens spring.cnt

#  Besturingsbestand voor FISTR
## Analysebesturing
!VERSION
 3
!SOLUTION, TYPE=NLSTATIC
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
## Oplosserbesturing
### Randvoorwaarde
!BOUNDARY, GRPID=1
 LOADS, 2, 2, -5.0
 FIX,   1, 3, 0.0
### Stap
!STEP, SUBSTEPS=1, CONVERG=1.0e-5
 BOUNDARY, 1
### Materiaal
!MATERIAL, NAME=MAT1
!HYPERELASTIC, TYPE=ARRUDA-BOYCE
 0.71, 1.7029, 0.1408
### Oplosserinstellingen
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=5,ITERLOG=NO,TIMELOG=YES
 10000, 1
 1.0e-5, 1.0, 0.0
## Nabewerkingsbesturing
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END

Analyseprocedure

Voer het FrontISTR-commando fistr1 uit.

cd FrontISTR/tutorial/04_hyperelastic_spring
fistr1 -t 4

(Uitgevoerd met 4 threads.)

Analyseresultaten

Met REVOCAP_PrePost wordt een vervormingsdiagram met een verplaatsingscontour gemaakt en weergegeven in figuur 4.4.3. Hieronder wordt tevens een deel van het analyselogbestand weergegeven als numerieke gegevens van de analyseresultaten.

Analyseresultaten van vervorming en verplaatsing

Fig. 4.4.3: Analyseresultaten van vervorming en verplaatsing

Analyseresultatenlog 0.log

 fstr_setup: OK
#### Result step=     0
 ##### Local Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //U2    0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //U3    0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E11   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E22   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E33   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E12   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E23   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E31   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S11   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S22   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S33   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S12   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S23   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S31   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //SMS   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 ##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E22   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E33   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E12   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E23   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E31   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S11   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S22   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S33   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S12   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S23   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S31   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //SMS   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 ##### Global Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //U2    0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //U3    0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E11   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E22   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E33   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E12   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E23   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E31   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S11   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S22   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S33   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S12   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S23   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S31   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //SMS   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 ##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E22   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E33   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E12   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E23   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E31   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S11   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S22   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S33   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S12   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S23   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //S31   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //SMS   0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
#### Result step=     1
 ##### Local Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    2.6070E-01     42179 -2.4651E-01     44163
 //U2    2.0567E-02     14512 -5.0036E+00     44753
 //U3    6.6559E-02     15443 -6.6862E-01     44664
 //E11   4.1026E-03      1015 -4.5809E-03      3429
 //E22   2.3030E-03     42626 -1.5152E-03     44761
 //E33   4.1949E-03     23553 -5.0169E-03     27938
 //E12   1.3348E-02     55149 -1.3381E-02     56829
 //E23   2.7881E-02     48353 -1.9534E-02     48322
 //E31   1.0861E-02     47938 -8.8803E-03      9493
 //S11   8.4247E-03      8264 -9.1017E-03      8501
 //S22   1.0769E-02     56772 -6.3921E-03     56787
 //S33   1.3881E-02     56764 -1.2778E-02     42632
 //S12   1.2396E-02     55149 -1.2434E-02     56829
 //S23   2.5880E-02     48353 -1.8138E-02     48322
 //S31   1.0081E-02     47938 -8.2435E-03      9493
 //SMS   4.9638E-02     48353  2.8482E-04     66578
 ##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   3.9156E-03     34074 -4.3403E-03     16932
 //E22   1.8391E-03     23282 -1.2721E-03     56220
 //E33   3.9490E-03     45925 -4.4530E-03     34145
 //E12   1.2578E-02     45680 -1.1729E-02     19492
 //E23   2.0534E-02     40739 -1.3512E-02     24172
 //E31   9.4162E-03     32786 -7.6149E-03     44971
 //S11   7.7882E-03     25880 -8.2932E-03     45925
 //S22   6.8884E-03     23275 -6.1373E-03     49821
 //S33   9.9242E-03     59974 -9.5475E-03     31626
 //S12   1.1679E-02     45680 -1.0893E-02     19492
 //S23   1.9071E-02     40739 -1.2534E-02     24172
 //S31   8.7376E-03     32786 -7.0660E-03     44971
 //SMS   3.5586E-02     40739  4.1161E-04     40537
 ##### Global Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    2.6070E-01     42179 -2.4651E-01     44163
 //U2    2.0567E-02     14512 -5.0036E+00     44753
 //U3    6.6559E-02     15443 -6.6862E-01     44664
 //E11   4.1026E-03      1015 -4.5809E-03      3429
 //E22   2.3030E-03     42626 -1.5152E-03     44761
 //E33   4.1949E-03     23553 -5.0169E-03     27938
 //E12   1.3348E-02     55149 -1.3381E-02     56829
 //E23   2.7881E-02     48353 -1.9534E-02     48322
 //E31   1.0861E-02     47938 -8.8803E-03      9493
 //S11   8.4247E-03      8264 -9.1017E-03      8501
 //S22   1.0769E-02     56772 -6.3921E-03     56787
 //S33   1.3881E-02     56764 -1.2778E-02     42632
 //S12   1.2396E-02     55149 -1.2434E-02     56829
 //S23   2.5880E-02     48353 -1.8138E-02     48322
 //S31   1.0081E-02     47938 -8.2435E-03      9493
 //SMS   4.9638E-02     48353  2.8482E-04     66578
 ##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   3.9156E-03     34074 -4.3403E-03     16932
 //E22   1.8391E-03     23282 -1.2721E-03     56220
 //E33   3.9490E-03     45925 -4.4530E-03     34145
 //E12   1.2578E-02     45680 -1.1729E-02     19492
 //E23   2.0534E-02     40739 -1.3512E-02     24172
 //E31   9.4162E-03     32786 -7.6149E-03     44971
 //S11   7.7882E-03     25880 -8.2932E-03     45925
 //S22   6.8884E-03     23275 -6.1373E-03     49821
 //S33   9.9242E-03     59974 -9.5475E-03     31626
 //S12   1.1679E-02     45680 -1.0893E-02     19492
 //S23   1.9071E-02     40739 -1.2534E-02     24172
 //S31   8.7376E-03     32786 -7.0660E-03     44971
 //SMS   3.5586E-02     40739  4.1161E-04     40537