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Análise estática não linear (hiperelasticidade, parte 1)

Esta análise utiliza os dados de tutorial/03_hyperelastic_cylinder.

Objeto da análise

O objeto da análise é um modelo de 1/8 de uma barra circular. A geometria é mostrada na Figura 4.3.1 e os dados da malha são mostrados na Figura 4.3.2.

Item Descrição Observações Referência
Tipo de análise Análise estática não linear (hiperelasticidade) !SOLUTION,TYPE=NLSTATIC
Número de nós 629
Número de elementos 432
Tipo de elemento Elemento hexaédrico linear de 8 nós !ELEMENT,TYPE=361
Nome do material MAT1 !MATERIAL,NAME=MAT1
Propriedades do material HYPERELASTIC !HYPERELASTIC,TYPE=MOONEY-RIVLIN
Condições de contorno Restrição, deslocamento prescrito
Método de solução da matriz CG/SSOR !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1

Geometria da barra circular (modelo de 1/8)

Figura 4.3.1 Geometria da barra circular (modelo de 1/8)

Dados da malha da barra circular (modelo de 1/8)

Figura 4.3.2 Dados da malha da barra circular (modelo de 1/8)

Conteúdo da análise

É realizada uma análise de tensões aplicando-se um deslocamento de tração na direção axial da barra circular. O modelo de Mooney-Rivlin é utilizado como relação constitutiva do material hiperelástico. Os dados de controle da análise são mostrados abaixo.

Dados de controle da análise cylinder.cnt

#  Arquivo de controle do FISTR
## Controle da análise
!VERSION
 3
!SOLUTION, TYPE=NLSTATIC
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
## Controle do solver
### Condição de contorno
!BOUNDARY, GRPID=1
 LOADS, 3, 3, -7.0
 FIX,   3, 3, 0.0
 XSYMM, 1, 1, 0.0
 YSYMM, 2, 2, 0.0
### Passo
!STEP, SUBSTEPS=5, CONVERG=1.0e-5
 BOUNDARY, 1
### Material
!MATERIAL, NAME=MAT1
!HYPERELASTIC, TYPE=MOONEY-RIVLIN
 0.1486, 0.4849, 0.0789
### Configuração do solver
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES
 10000, 1
 1.0e-8, 1.0, 0.0
## Controle de pós-processamento
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END

Resultados da análise

Para os resultados da análise do 5º subpasso, um diagrama de deformação com contornos de tensão de von Mises é criado no REVOCAP_PrePost e mostrado na Figura 4.3.3. Além disso, como dados numéricos dos resultados da análise, uma parte do arquivo de log dos resultados é mostrada abaixo.

Resultados da análise de deformação e tensão de von Mises

Figura 4.3.3 Resultados da análise de deformação e tensão de von Mises

Log dos resultados da análise 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=     5
 ##### Local Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    0.0000E+00         1 -6.7543E-01        90
 //U2    0.0000E+00         1 -6.7543E-01        89
 //U3    0.0000E+00         1 -7.0000E+00        38
 //E11  -1.0781E-01        38 -1.1448E-01         7
 //E22  -1.0781E-01        50 -1.1448E-01        13
 //E33   2.3916E-01         7  2.2715E-01        50
 //E12   8.9609E-04        53 -9.2501E-04        10
 //E23   1.0074E-07        38 -2.6232E-03        86
 //E31   1.0074E-07        50 -2.6232E-03        93
 //S11   2.7292E-03        14 -2.6468E-03        49
 //S22   2.7292E-03         6 -2.6468E-03        39
 //S33   8.5422E-01         7  8.1021E-01        50
 //S12   1.2861E-03        53 -1.3373E-03        10
 //S23   1.4289E-07        38 -3.1695E-03        86
 //S31   1.4289E-07        50 -3.1695E-03        93
 //SMS   8.5307E-01         7  8.1134E-01        50
 ##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11  -1.0817E-01       759 -1.1410E-01       354
 //E22  -1.0817E-01       768 -1.1410E-01       363
 //E33   2.3863E-01       354  2.2766E-01       759
 //E12   7.4078E-04       766 -7.5734E-04       360
 //E23  -2.5376E-05       753 -2.4790E-03       471
 //E31  -2.5376E-05       749 -2.4790E-03       462
 //S11   2.8994E-03       363 -2.8080E-03       768
 //S22   2.8994E-03       354 -2.8080E-03       759
 //S33   8.5295E-01       354  8.1143E-01       759
 //S12   1.0634E-03       766 -1.0947E-03       360
 //S23  -3.0682E-05       753 -2.9954E-03       471
 //S31  -3.0682E-05       749 -2.9954E-03       462
 //SMS   8.5118E-01       354  8.1315E-01       759
 ##### Global Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    0.0000E+00         1 -6.7543E-01        90
 //U2    0.0000E+00         1 -6.7543E-01        89
 //U3    0.0000E+00         1 -7.0000E+00        38
 //E11  -1.0781E-01        38 -1.1448E-01         7
 //E22  -1.0781E-01        50 -1.1448E-01        13
 //E33   2.3916E-01         7  2.2715E-01        50
 //E12   8.9609E-04        53 -9.2501E-04        10
 //E23   1.0074E-07        38 -2.6232E-03        86
 //E31   1.0074E-07        50 -2.6232E-03        93
 //S11   2.7292E-03        14 -2.6468E-03        49
 //S22   2.7292E-03         6 -2.6468E-03        39
 //S33   8.5422E-01         7  8.1021E-01        50
 //S12   1.2861E-03        53 -1.3373E-03        10
 //S23   1.4289E-07        38 -3.1695E-03        86
 //S31   1.4289E-07        50 -3.1695E-03        93
 //SMS   8.5307E-01         7  8.1134E-01        50
 ##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11  -1.0817E-01       759 -1.1410E-01       354
 //E22  -1.0817E-01       768 -1.1410E-01       363
 //E33   2.3863E-01       354  2.2766E-01       759
 //E12   7.4078E-04       766 -7.5734E-04       360
 //E23  -2.5376E-05       753 -2.4790E-03       471
 //E31  -2.5376E-05       749 -2.4790E-03       462
 //S11   2.8994E-03       363 -2.8080E-03       768
 //S22   2.8994E-03       354 -2.8080E-03       759
 //S33   8.5295E-01       354  8.1143E-01       759
 //S12   1.0634E-03       766 -1.0947E-03       360
 //S23  -3.0682E-05       753 -2.9954E-03       471
 //S31  -3.0682E-05       749 -2.9954E-03       462
 //SMS   8.5118E-01       354  8.1315E-01       759