Primeri dejanskih modelov za elastično statično analizo¶

Analizni model¶

V tabeli 9.2.1 so navedeni primeri preverjanja z dejanskimi modeli za elastično statično analizo. Oblike modelov so z nekaj izjemami prikazane tudi na slikah 9.2.1 do 9.2.5. Za izvedbo primerov z elementoma tipa 731 in 741 je potreben ločen direktni reševalnik.

Tabela 9.2.1 Primeri preverjanja z dejanskimi modeli za elastično statično analizo

Slika 9.2.1 Ojnica (EX01A)

Slika 9.2.2 Blok z luknjo (EX02)

Slika 9.2.3 Turbinska lopatica (EX03, EX06)

Slika 9.2.4 Valjasta lupina (EX04, EX09)

Slika 9.2.5 Vinski kozarec (EX05, EX10A)

Rezultati analize¶

Primeri rezultatov analize¶

Primeri rezultatov analize so prikazani na slikah 9.2.6 do 9.2.9.

Slika 9.2.6 Rezultat analize EX01A (Misesova napetost in prikaz deformacije (10-krat))

Slika 9.2.7 Rezultat analize EX02 (Misesova napetost in prikaz deformacije (100-krat))

Slika 9.2.8 Rezultat analize EX03 (prikaz deformacije (10-krat))

Slika 9.2.9 Rezultat analize EX04 (prikaz deformacije (100-krat))

Rezultati preverjanja zmogljivosti analize s primerom EX02¶

Z modelom, enakovrednim preveritvenemu modelu EX02 z blokom z luknjo, je bila izvedena analiza s splošnonamensko komercialno programsko opremo. Slika 9.2.10 prikazuje primerjavo največjih in najmanjših vrednosti komponent napetosti z vrednostmi FrontISTR. Slika kaže, da se komponente napetosti zelo dobro ujemajo.

Nato je bil preučen vpliv dekompozicije domene na porazdelitev napetosti. Dekompozicija domene je bila izvedena z metodo RCB, pri čemer je bil model v smereh X, Y in Z razdeljen na dva dela, skupaj torej na osem domen. Dekompozicija je prikazana na sliki 9.2.11. Slika 9.2.12 prikazuje porazdelitve napetosti iz analiz z eno domeno in z dekompozicijo na osem domen.

Slika 9.2.10 Primerjava komponent napetosti v EX02 s splošnonamensko programsko opremo

Slika 9.2.11 EX02, dekomponiran na osem domen z metodo RCB

Slika 9.2.12 Razlika v porazdelitvi Misesove napetosti zaradi dekompozicije domene

Slika 9.2.12 ne kaže nobene razlike med rezultatoma; popolnoma se ujemata.

Tabela 9.2.2 primerja čase izvajanja za uporabljene nastavitve reševalnika HEC-MW. Slika 9.2.13 prikazuje tudi zgodovino konvergence do rešitve.

Tabela 9.2.2 Primerjava časov izvajanja z reševalniki HEC-MW

Slika 9.2.13 Primerjava zgodovin konvergence z reševalniki HEC-MW (prag konvergence: \(1.0 \times 10^{-8}\))

Primerjava časa računanja s preveritvenim primerom EX01A¶

S preveritvenim primerom EX01A (ojnica) je bilo ovrednoteno pospešenje izračuna zaradi dekompozicije domene. Za izračun je bil uporabljen računalniški grozd s 24 vozlišči in procesorji Xeon 2,8 GHz. Rezultati so prikazani na sliki 9.2.14. Slika kaže, da hitrost računanja narašča sorazmerno s številom domen.

Preučene so bile tudi razlike v času računanja zaradi računalniškega okolja. Rezultati so prikazani v tabeli 9.2.3.

Slika 9.2.14 Učinek pospešitve zaradi dekompozicije domene

Tabela 9.2.3 Primerjava časov računanja po računalnikih (1 CPU)