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Análise de contacto (parte 1)

Para esta análise, são utilizados os dados de tutorial/09_contact_hertz.

Objeto da análise

A análise corresponde a um problema de contacto de Hertz; a geometria do objeto de análise é apresentada na Figura 4.9.1 e os dados da malha na Figura 4.9.2.

Item Descrição Observações Referência
Tipo de análise Análise estática não linear (elastoplasticidade, contacto) !SOLUTION,TYPE=NLSTATIC !CONTACT
Número de nós 408
Número de elementos 168
Tipo de elemento Elemento hexaédrico linear de 8 nós !ELEMENT,TYPE=361
Nome do material MAT1 !MATERIAL,NAME=MAT1
Propriedades do material ELASTIC !ELASTIC
Condições de fronteira Restrição, deslocamento prescrito
Método de resolução da matriz CG/SSOR !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1

Geometria do objeto de análise

Figura 4.9.1 Geometria do objeto de análise

Dados da malha do objeto de análise

Figura 4.9.2 Dados da malha do objeto de análise

Conteúdo da análise

É realizada, pelo método dos multiplicadores de Lagrange aumentado, uma análise de contacto em que se impõe um deslocamento na direção de compressão à superfície superior de um modelo de 1/4 de disco. Os dados de controlo da análise são apresentados abaixo.

Dados de controlo da análise cgs3.cnt

#  Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION
 3
!SOLUTION, TYPE=NLSTATIC
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
## Solver Control
### Boundary Condition
!BOUNDARY, GRPID=1
 ALL, 3, 3, 0.0
 BOTTOM, 2, 2, 0.0
 CENTER, 1, 1, 0.0
 UPPER,  2, 2, -0.306
!CONTACT_ALGO, TYPE=ALAGRANGE
!CONTACT, GRPID=1
 CP1, 0.0
### STEP
!STEP, SUBSTEPS=5, CONVERG=1.0e-5
 BOUNDARY, 1
 CONTACT,  1
### Material
!MATERIAL, NAME=MAT1
!ELASTIC
 1100.0, 0.0
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES
 1000, 1
 1.0e-10, 1.0, 0.0
## Post Control
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END

Procedimento de análise

Execute o comando fistr1 do FrontISTR.

cd FrontISTR/tutorial/09_contact_hertz
fistr1 -t 4

(Execução com 4 threads)

Resultados da análise

Para os resultados da análise no 5.º subpasso, é criado no REVOCAP_PrePost um diagrama de deformação com contornos do deslocamento na direção y, apresentado na Figura 4.9.3. Além disso, como dados numéricos dos resultados da análise, é apresentado abaixo um excerto do ficheiro de registo dos resultados.

Resultados da análise de deformação e deslocamento na direção y

Figura 4.9.3 Resultados da análise de deformação e deslocamento na direção y

Registo 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    1.3079E-02        31 -4.1442E-02        54
 //U2    4.9597E-03      1008 -3.0604E-01        69
 //U3    0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E11   7.1171E-03      1049 -4.7627E-02         1
 //E22   2.0644E-03      1012 -5.3428E-02        50
 //E33   9.3301E-03        50 -4.0103E-03        54
 //E12   4.3231E-02      1000 -2.7666E-02        54
 //E23   1.3028E-12      1046 -1.2515E-12         2
 //E31   3.5660E-13        48 -2.1028E-12        51
 //S11   7.9455E+00      1049 -4.9987E+01         1
 //S22   2.2819E+00      1012 -5.3282E+01        50
 //S33   1.1359E+01        50 -4.4937E+00        54
 //S12   2.0802E+01      1000 -1.4668E+01        54
 //S23   6.7682E-10      1046 -6.3666E-10         2
 //S31   2.0235E-10        48 -1.1497E-09        51
 //SMS   6.0944E+01      1000  1.0198E-01        69
 ##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   4.6311E-03      1024 -3.5443E-02         8
 //E22   1.7091E-03      1031 -5.4262E-02         8
 //E33   1.5903E-04         7 -1.6631E-05       101
 //E12   1.8590E-02      1009 -2.6073E-02        14
 //E23   1.5204E-13      1000 -4.1521E-13        16
 //E31   1.3902E-13         5 -8.2391E-13         7
 //S11   5.2516E+00      1024 -3.8099E+01         8
 //S22   1.8872E+00      1031 -5.5262E+01         8
 //S33   2.2824E-01         7 -1.8263E-02       101
 //S12   9.8516E+00      1009 -1.3352E+01        14
 //S23   7.8767E-11      1000 -2.1075E-10        16
 //S31   7.7553E-11         5 -4.4780E-10         7
 //SMS   4.9470E+01         8  2.4786E-01      1007
 ##### Global Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    1.3079E-02        31 -4.1442E-02        54
 //U2    4.9597E-03      1008 -3.0604E-01        69
 //U3    0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E11   7.1171E-03      1049 -4.7627E-02         1
 //E22   2.0644E-03      1012 -5.3428E-02        50
 //E33   9.3301E-03        50 -4.0103E-03        54
 //E12   4.3231E-02      1000 -2.7666E-02        54
 //E23   1.3028E-12      1046 -1.2515E-12         2
 //E31   3.5660E-13        48 -2.1028E-12        51
 //S11   7.9455E+00      1049 -4.9987E+01         1
 //S22   2.2819E+00      1012 -5.3282E+01        50
 //S33   1.1359E+01        50 -4.4937E+00        54
 //S12   2.0802E+01      1000 -1.4668E+01        54
 //S23   6.7682E-10      1046 -6.3666E-10         2
 //S31   2.0235E-10        48 -1.1497E-09        51
 //SMS   6.0944E+01      1000  1.0198E-01        69
 ##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   4.6311E-03      1024 -3.5443E-02         8
 //E22   1.7091E-03      1031 -5.4262E-02         8
 //E33   1.5903E-04         7 -1.6631E-05       101
 //E12   1.8590E-02      1009 -2.6073E-02        14
 //E23   1.5204E-13      1000 -4.1521E-13        16
 //E31   1.3902E-13         5 -8.2391E-13         7
 //S11   5.2516E+00      1024 -3.8099E+01         8
 //S22   1.8872E+00      1031 -5.5262E+01         8
 //S33   2.2824E-01         7 -1.8263E-02       101
 //S12   9.8516E+00      1009 -1.3352E+01        14
 //S23   7.8767E-11      1000 -2.1075E-10        16
 //S31   7.7553E-11         5 -4.4780E-10         7
 //SMS   4.9470E+01         8  2.4786E-01      1007