Статичка анализа модела калупа великих размера¶
Ово је пример линеарне статичке анализе у којој се на склоп калупа примењује равномерно распоређен притисак. Постоје четири мреже са квадратним тетраедарским елементима, од приближно 1 милион до приближно 210 милиона чворова.
Највећи модел, Mold_200mil, извршаван је на 13 чворова са 208 процеса, па овај пример може да покаже до које величине FrontISTR може да обрађује моделе са геометријама које се користе у пракси. Сва четири модела имају исту геометрију, материјал и граничне услове, а разликују се само по финоћи мреже, што омогућава и поређење утицаја величине модела на тачност и рачунарске ресурсе.
Модел анализе¶
Четири модела имају исту геометрију, материјал и граничне услове, а разликују се по финоћи мреже.
| Ставка | Опис |
|---|---|
| Геометрија и везе | Склоп калупа. Делови су повезани заједничким чворовима. |
| Елементи | Квадратни тетраедарски елементи |
| Материјал | Structural Steel, линеарно еластичан. Јангов модул 200 GPa, Поасонов коефицијент 0.3 |
| Оптерећење | Равномерно распоређен притисак 1 MPa на горњој површини (група површина PRESSURE1) |
| Ограничења | Фиксиране су све три компоненте транслације на доњој површини (група чворова CONSTRAINT1) |
Резултати анализе¶
Померање и напон у зависности од величине мреже¶
| Назив модела | Минимално Z померање (mm) | Максимални Мизесов напон, вредност у чвору (MPa) | Максимални Мизесов напон, вредност у елементу (MPa) |
|---|---|---|---|
| Mold_001mil | -0.2527 | 118.2 | 75.9 |
| Mold_011mil | -0.2638 | 130.7 | 101.3 |
| Mold_055mil | -0.2659 | 189.9 | 156.5 |
| Mold_200mil | -0.2666 | 250.4 | 213.1 |
Са профињавањем мреже, промена минималног Z померања постаје мања; разлика између последње две величине, при прецизности приказаној у табели, износи 0.0007 mm. Насупрот томе, максимални Мизесов напон наставља да расте и за вредности у чворовима и за вредности у елементима. Да би се проценило да ли напон конвергира или постоји сингуларност, потребно је испитати положај максималне вредности и околну геометрију и граничне услове.
| Mold_001mil | Mold_011mil |
|---|---|
 |  |
| Mold_055mil | Mold_200mil |
 |  |
Слика 3 приказује вредности екстраполиране на чворове (NodalMISES), при чему је легенда на свим сликама фиксирана на 0–50 MPa. Разлике у мрежи могу се упоредити по ивицама елемената.
Запис о извршавању великог обима¶
Прорачун је извршен у јулу 2020. помоћу FrontISTR 5.1.0, применом CG методе, са прагом конвергенције 1.0E-06 и максималним бројем итерација 100,000. Окружење за извршавање био је PC кластер; сваки чвор је имао два процесора Xeon E5-2670 (2.6 GHz, 8 језгара), 128 GB меморије и везу InfiniBand FDR. Паралелни начин рада био је Flat MPI (1 процес, 1 нит).
| Назив модела | Број MPI процеса (број чворова) | Предусловљавање | Број итерација | Време решавача (s) |
|---|---|---|---|---|
| Mold_001mil | 32 (2) | AMG (ML) | 611 | 80.16 |
| Mold_011mil | 64 (4) | AMG (ML) | 854 | 782.65 |
| Mold_055mil | 128 (8) | AMG (ML) | 778 | 2,015.05 |
| Mold_200mil | 208 (13) | Дијагонално скалирање | 92,626 | 96,969.34 |
Времена су вредности solve из дневника извршавања. За Mold_200mil, при употреби AMG-а, меморија није била довољна чак ни на 13 чворова, па је предусловљавање промењено на дијагонално скалирање; број итерација био је 92,626, а време прорачуна приближно 27 сати.
Подаци анализе¶
| Назив модела | Број чворова | Број елемената | Компримована величина | Преузимање |
|---|---|---|---|---|
| Mold_001mil | 1,015,778 | 638,041 | 35.6 MB | Mold_001mil.tar.gz |
| Mold_011mil | 11,036,922 | 7,617,345 | 461 MB | Mold_011mil.tar.gz |
| Mold_055mil | 55,508,692 | 39,271,921 | 2.41 GB | Mold_055mil.tar.gz |
| Mold_200mil | 209,893,102 | 151,044,460 | 9.58 GB | 5 делова (испод) |
Верзија података је 1.0.0.
Преузимање модела Mold_200mil¶
Mold_200mil премашује ограничење по датотеци (5 GB), па је регистрован у 5 делова од по 2 GiB. Преузмите све датотеке у исти директоријум, а затим их спојите.
for i in 00 01 02 03 04; do
curl -fLO "https://gitlab.com/api/v4/projects/21515176/packages/generic/Mold_200mil/1.0.0/Mold_200mil.tar.gz.part$i"
done
cat Mold_200mil.tar.gz.part?? > Mold_200mil.tar.gz
SHA-256 спојене датотеке је c67d5b8990302c84103de7e8a2848449f0035f7813cd122fb443e206f38b8606.
Референце¶
Сарадници¶
- Израда CAD и улазних података: TechnoStar
- Конверзија у FrontISTR и паралелна анализа: Јамагучи и Инагаки