Exempel med faktiska modeller för elastisk statisk analys¶

Analysmodell¶

Tabell 9.2.1 listar verifieringsexempel med faktiska modeller för elastisk statisk analys. Modellernas former, med vissa undantag, visas också i figurerna 9.2.1 till 9.2.5. En separat direktlösare krävs för att köra exemplen med elementtyperna 731 och 741.

Tabell 9.2.1 Verifieringsexempel med faktiska modeller för elastisk statisk analys

Figur 9.2.1 Vevstake (EX01A)

Figur 9.2.2 Block med hål (EX02)

Figur 9.2.3 Turbinblad (EX03, EX06)

Figur 9.2.4 Cylindriskt skal (EX04, EX09)

Figur 9.2.5 Vinglas (EX05, EX10A)

Analysresultat¶

Exempel på analysresultat¶

Exempel på analysresultat visas i figurerna 9.2.6 till 9.2.9.

Figur 9.2.6 Analysresultat för EX01A (von Mises-spänning och deformationsdiagram (10x))

Figur 9.2.7 Analysresultat för EX02 (von Mises-spänning och deformationsdiagram (100x))

Figur 9.2.8 Analysresultat för EX03 (deformationsdiagram (10x))

Figur 9.2.9 Analysresultat för EX04 (deformationsdiagram (100x))

Verifieringsresultat för analysprestanda med exempel EX02¶

En analys utfördes med generell kommersiell programvara med en modell motsvarande verifieringsmodellen EX02, ett block med hål. Figur 9.2.10 visar en jämförelse av maximala och minimala värden för spänningskomponenterna med motsvarande värden från FrontISTR. Figuren visar att spänningskomponenterna överensstämmer mycket väl.

Därefter undersöktes domänuppdelningens inverkan på spänningsfördelningen. Domänuppdelning utfördes med RCB-metoden genom att modellen delades i två delar i vardera X-, Y- och Z-riktningen, totalt åtta domäner. Figur 9.2.11 visar uppdelningen. Figur 9.2.12 visar spänningsfördelningarna från analyser med en enda domän respektive åtta uppdelade domäner.

Figur 9.2.10 Jämförelse av spänningskomponenter i EX02 med generell programvara

Figur 9.2.11 EX02 uppdelad i åtta domäner med RCB-metoden

Figur 9.2.12 Skillnad i fördelning av von Mises-spänning till följd av domänuppdelning

Figur 9.2.12 visar ingen skillnad mellan de två resultaten; de överensstämmer helt.

Tabell 9.2.2 jämför körtider för de HEC-MW-lösarinställningar som användes. Figur 9.2.13 visar också konvergenshistoriken fram till lösningen.

Tabell 9.2.2 Jämförelse av körtider med HEC-MW-lösare

Figur 9.2.13 Jämförelse av konvergenshistorik med HEC-MW-lösare (konvergenströskel: \(1.0 \times 10^{-8}\))

Jämförelse av beräkningstid med verifieringsexempel EX01A¶

Med verifieringsexempel EX01A (vevstake) utvärderades beräkningsaccelerationen till följd av domänuppdelning. För beräkningen användes en klusterdator med 24 noder och Xeon-processorer på 2.8 GHz. Resultaten visas i figur 9.2.14. Figuren visar att beräkningshastigheten ökar proportionellt mot antalet domäner.

Skillnader i beräkningstid beroende på datormiljön undersöktes också. Resultaten visas i tabell 9.2.3.

Figur 9.2.14 Accelereringseffekt av domänuppdelning

Tabell 9.2.3 Jämförelse av beräkningstider per dator (1 CPU)