Примери стварних модела за еластичну статичку анализу¶
Модел анализе¶
Табела 9.2.1 наводи примере верификације стварних модела за еластичну статичку анализу. Облици модела, уз неколико изузетака, такође су приказани на сликама 9.2.1 до 9.2.5. За извршавање примера који користе типове елемената 731 и 741 потребан је засебан директни решавач.
Табела 9.2.1 Примери верификације стварних модела за еластичну статичку анализу
| Назив случаја | Тип елемента | Модел верификације | Број чворова | Степени слободе |
|---|---|---|---|---|
| EX01A | 342 | Клипњача (100.000 чворова) | 94,074 | 282,222 |
| EX01B | 342 | Клипњача (330.000 чворова) | 331,142 | 993,426 |
| EX02 | 361 | Блок са отвором | 37,386 | 112,158 |
| EX03 | 342 | Лопатица турбине | 10,095 | 30,285 |
| EX04 | 741 | Цилиндрична љуска | 10,100 | 60,600 |
| EX05A | 731 | Чаша за вино (груба мрежа) | 7,240 | 43,440 |
| EX05B | 731 | Чаша за вино (средња мрежа) | 48,803 | 292,818 |
| EX05C | 731 | Чаша за вино (фина мрежа) | 100,602 | 603,612 |

Слика 9.2.1 Клипњача (EX01A)

Слика 9.2.2 Блок са отвором (EX02)

Слика 9.2.3 Лопатица турбине (EX03, EX06)

Слика 9.2.4 Цилиндрична љуска (EX04, EX09)

Слика 9.2.5 Чаша за вино (EX05, EX10A)
Резултати анализе¶
Примери резултата анализе¶
Примери резултата анализе приказани су на сликама 9.2.6 до 9.2.9.

Слика 9.2.6 Резултат анализе EX01A (Мизесов напон и приказ деформације (10x))

Слика 9.2.7 Резултат анализе EX02 (Мизесов напон и приказ деформације (100x))

Слика 9.2.8 Резултат анализе EX03 (приказ деформације (10x))

Слика 9.2.9 Резултат анализе EX04 (приказ деформације (100x))
Резултати верификације перформанси анализе на примеру EX02¶
Извршена је анализа општенаменским комерцијалним софтвером користећи модел еквивалентан верификационом моделу блока са отвором EX02. Слика 9.2.10 приказује поређење максималних и минималних вредности компоненти напона са резултатима FrontISTR-а. Слика показује да се компоненте напона веома добро поклапају.
Затим је испитан утицај декомпозиције домена на расподелу напона. Декомпозиција домена извршена је методом RCB, тако што је модел подељен на два дела у сваком од X, Y и Z смера, што даје укупно осам домена. Слика 9.2.11 приказује поделу. Слика 9.2.12 приказује расподеле напона из анализа са једним доменом и са осам подељених домена.

Слика 9.2.10 Поређење компоненти напона у EX02 са општенаменским софтвером

Слика 9.2.11 EX02 подељен на осам домена методом RCB

Слика 9.2.12 Разлика у расподели Мизесовог напона услед декомпозиције домена
Слика 9.2.12 не показује разлику између два резултата; они се у потпуности поклапају.
Табела 9.2.2 пореди времена извршавања за коришћена подешавања HEC-MW решавача. Слика 9.2.13 такође приказује историју конвергенције до добијања решења.
Табела 9.2.2 Поређење времена извршавања помоћу HEC-MW решавача
| Решавач | Време извршавања (s) |
|---|---|
| CGI | 38.79 |
| CGscale | 52.75 |
| BCGS | 60.79 |
| CG8 | 6.65 |

Слика 9.2.13 Поређење историја конвергенције помоћу HEC-MW решавача (праг конвергенције: \(1.0 \times 10^{-8}\))
Поређење времена прорачуна на верификационом примеру EX01A¶
Користећи верификациони пример EX01A (клипњача), оцењено је убрзање прорачуна услед декомпозиције домена. За прорачун је коришћен кластер рачунар са 24 чвора и процесорима Xeon 2.8 GHz. Резултати су приказани на слици 9.2.14. Слика показује да се брзина прорачуна повећава пропорционално броју домена.
Испитане су и разлике у времену прорачуна услед рачунарског окружења. Резултати су приказани у табели 9.2.3.

Слика 9.2.14 Ефекат убрзања декомпозиције домена
Табела 9.2.3 Поређење времена прорачуна по рачунару (1 CPU)
| CPU | Фреквенција (GHz) | OS | CPU време (s) | време решавача (s) |
|---|---|---|---|---|
| Xeon | 2.8 | Linux | 850 | 817 |
| Pentium III | 0.866 | Win2000 | 2008 | 1980 |
| Pentium M | 0.760 | WinXP | 1096 | 1070 |
| Pentium 4 | 2.0 | WinXP | 802 | 785 |
| Pentium 4 | 2.8 | WinXP | 738 | 718 |
| Celeron | 0.700 | Win2000 | 2252 | 2215 |
| Pentium 4 | 2.4 | WinXP | 830 | 804 |