ข้ามไปที่เนื้อหา

Translation update pending

The Thai translation may be out of date because the Japanese source has changed. The existing translation remains available while it is being updated.

การวิเคราะห์สถิตเชิงเส้น (ความยืดหยุ่น)

การวิเคราะห์นี้ใช้ข้อมูลใน tutorial/01_elastic_hinge

แบบจำลองที่วิเคราะห์

แบบจำลองที่วิเคราะห์เป็นชิ้นส่วนบานพับ โดยแสดงรูปทรงในรูป 4.1.1 และข้อมูลเมชในรูป 4.1.2

รายการ เนื้อหา หมายเหตุ อ้างอิง
ชนิดการวิเคราะห์ การวิเคราะห์สถิตเชิงเส้น !SOLUTION,TYPE=STATIC
จำนวนโหนด 84,056
จำนวนเอลิเมนต์ 49,871
ชนิดเอลิเมนต์ เอลิเมนต์ทรงสี่หน้าอันดับสอง 10 โหนด !ELEMENT,TYPE=342 ไลบรารีเอลิเมนต์
ชื่อสมบัติวัสดุ STEEL !MATERIAL,NAME=STEEL ข้อมูลวัสดุ
สมบัติวัสดุ ELASTIC !ELASTIC
เงื่อนไขขอบเขต ข้อจำกัด, แรงรวมศูนย์
วิธีแก้เมทริกซ์ CG/SSOR !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1

รูปทรงของชิ้นส่วนบานพับ

รูป 4.1.1 รูปทรงของชิ้นส่วนบานพับ

ข้อมูลเมชของชิ้นส่วนบานพับ

รูป 4.1.2 ข้อมูลเมชของชิ้นส่วนบานพับ

เนื้อหาการวิเคราะห์

แตกซอร์สโค้ดของ FrontISTR ย้ายไปยังไดเรกทอรีของตัวอย่างนี้ และตรวจสอบไฟล์ที่จำเป็นสำหรับการวิเคราะห์

ชื่อไฟล์ ชนิด หน้าที่
hecmw_ctrl.dat ข้อมูลควบคุมโดยรวม ระบุไฟล์อินพุต/เอาต์พุตของข้อมูลเมชและข้อมูลควบคุมการวิเคราะห์
hinge.cnt ข้อมูลควบคุมการวิเคราะห์ กำหนดชนิดการวิเคราะห์ เงื่อนไขขอบเขตการกระจัด แรงรวมศูนย์ ฯลฯ และระบุการควบคุมตัวแก้สมการและตัวแสดงผล
hinge.msh ข้อมูลเมช กำหนดเมชไฟไนต์เอลิเมนต์ รวมทั้งข้อมูลวัสดุและข้อมูลเซกชัน

ว่ามีอยู่ครบถ้วน

tar xvf FrontISTR.tar.gz
cd FrontISTR/tutorial/01_elastic_hinge
ls

ผลการรัน:

hecmw_ctrl.dat  hinge.cnt  hinge.msh

ทำการวิเคราะห์ความเค้นโดยจำกัดการกระจัดบนผิวที่กำหนดในรูป 4.1.1 และให้แรงรวมศูนย์บนผิวที่รับแรง ข้อมูลควบคุมโดยรวมและข้อมูลควบคุมการวิเคราะห์แสดงไว้ด้านล่าง

ข้อมูลควบคุมโดยรวม hecmw_ctrl.dat

ระบุไฟล์อินพุต/เอาต์พุตของข้อมูลเมชและข้อมูลควบคุมการวิเคราะห์

#
# for solver
#
!MESH, NAME=fstrMSH, TYPE=HECMW-ENTIRE # ระบุข้อมูลเมชโดเมนเดียว
 hinge.msh
!CONTROL, NAME=fstrCNT                 # ระบุข้อมูลควบคุมการวิเคราะห์
 hinge.cnt
!RESULT, NAME=fstrRES, IO=OUT          # ระบุข้อมูลผลลัพธ์
 hinge.res
!RESULT, NAME=vis_out, IO=OUT          # ระบุข้อมูลการแสดงภาพ
 hinge_vis

ข้อมูลควบคุมการวิเคราะห์ hinge.cnt

กำหนดชนิดการวิเคราะห์ เงื่อนไขขอบเขตการกระจัด แรงรวมศูนย์ ฯลฯ รวมทั้งระบุการควบคุมตัวแก้สมการและตัวแสดงผล

#  Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION                   # ระบุเวอร์ชันรูปแบบไฟล์
 3
!SOLUTION, TYPE=STATIC     # ระบุชนิดการวิเคราะห์
!WRITE,RESULT              # ระบุการส่งออกข้อมูลผลลัพธ์
!WRITE,VISUAL              # ระบุการส่งออกข้อมูลการแสดงภาพ
## Solver Control
### Boundary Condition
!BOUNDARY
 BND0, 1, 3, 0.000000      # ระบุผิวข้อจำกัด 1
!BOUNDARY
 BND1, 1, 3, 0.000000      # ระบุผิวข้อจำกัด 2
!CLOAD
 CL0, 1, 0.01000           # ระบุผิวที่รับแรง
### Material
!MATERIAL, NAME=STEEL      # ระบุสมบัติวัสดุ
!ELASTIC                   # กำหนดวัสดุยืดหยุ่น
 210000.0, 0.3
!DENSITY                   # กำหนดความหนาแน่นมวล
 7.85e-6
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES  # ควบคุม solver
 10000, 1
 1.0e-08, 1.0, 0.0
## Post Control
!VISUAL,method=PSR          # ระบุวิธีการแสดงภาพ
!surface_num=1              # จำนวนพื้นผิวภายใน surface rendering หนึ่งรายการ
!surface 1                  # ระบุเนื้อหาของพื้นผิว
!output_type=VTK            # ระบุชนิดไฟล์การแสดงภาพ
!END                        # แสดงจุดสิ้นสุดของข้อมูลควบคุมการวิเคราะห์

ข้อมูลเมช

กำหนดเมชไฟไนต์เอลิเมนต์ รวมทั้งข้อมูลวัสดุและข้อมูลเซกชัน

(แสดงเพียงบางส่วน)

!HEADER
 HECMW_Msh File generated by REVOCAP
!NODE
       1,    -1.22042,     2.23355,     1.65220
       2,    -1.27050,    -3.10529,     1.59209
...
!ELEMENT, TYPE=342
       1,    1157,    3549,    3321,    3739,   12629,   12627,   12626,   12628,   12631,   12630
       2,    8207,    3321,    3549,    3739,   12629,   12633,   12632,   12634,   12630,   12631
...
!MATERIAL, NAME=STEEL, ITEM=2
!ITEM=1, SUBITEM=2
210000.0, 0.3
!ITEM=2, SUBITEM=1
7.85e-6
!SECTION, TYPE=SOLID, EGRP=Solid0, MATERIAL=STEEL
!EGROUP, EGRP=Solid0
1
2
...
!END

ขั้นตอนการวิเคราะห์

รันคำสั่ง fistr1 เพื่อเรียกใช้ FrontISTR

fistr1 -t 4

(รันด้วย 4 เธรด)

##################################################################
#                         FrontISTR
#
##################################################################
---
version:    5.1.0
git_hash:   acab000c8c633b7b9d596424769e14363f720841
build:
  date:     2020-10-05T07:39:55Z
  MPI:      enabled
  OpenMP:   enabled
  option:   "-p --with-tools --with-refiner --with-metis --with-mumps --with-lapack --with-ml --with-mkl "
  HECMW_METIS_VER: 5
execute:
  date:       2020-10-07T10:01:16+0900
  processes:  1
  threads:    4
  cores:      4
  host:
    0: flow-p06
---
...
 Step control not defined! Using default step=1
 fstr_setup: OK
 Start visualize PSF 1 at timestep 0

 loading step=    1
 sub_step= 1,   current_time=  0.0000E+00, time_inc=  0.1000E+01
 loading_factor=    0.0000000   1.0000000
### 3x3 BLOCK CG, SSOR, 1
      1    1.903375E+00
      2    1.974378E+00
      3    2.534627E+00
...
...
   2967    1.080216E-08
   2968    1.004317E-08
   2969    9.375729E-09
### Relative residual = 9.39429E-09

### summary of linear solver
      2969 iterations      9.394286E-09
    set-up time      :     1.953022E-01
    solver time      :     5.704201E+01
    solver/comm time :     5.145826E-01
    solver/matvec    :     2.306329E+01
    solver/precond   :     2.632665E+01
    solver/1 iter    :     1.921253E-02
    work ratio (%)   :     9.909789E+01

 Start visualize PSF 1 at timestep 1
### FSTR_SOLVE_NLGEOM FINISHED!

 ====================================
    TOTAL TIME (sec) :     59.99
           pre (sec) :      0.71
         solve (sec) :     59.29
 ====================================
 FrontISTR Completed !!

เมื่อแสดง FrontISTR Completed !! การวิเคราะห์เสร็จสมบูรณ์

ผลการวิเคราะห์

เมื่อการวิเคราะห์เสร็จสมบูรณ์ จะมีการสร้างไฟล์ใหม่หลายไฟล์

ls

ผลการรัน:

0.log       hecmw_ctrl.dat  hinge.res.0.0            hinge_vis_psf.0001
FSTR.dbg.0  hecmw_vis.ini   hinge.res.0.1            hinge_vis_psf.0001.pvtu
FSTR.msg    hinge.cnt       hinge_vis_psf.0000
FSTR.sta    hinge.msh       hinge_vis_psf.0000.pvtu

*.res.* คือข้อมูลผลลัพธ์ที่เก็บผลการวิเคราะห์ของ FrontISTR และสามารถแสดงด้วย REVOCAP_PrePost เป็นต้น

*_vis_* คือข้อมูลการแสดงภาพและสามารถแสดงด้วยซอฟต์แวร์แสดงผลทั่วไป ในตัวอย่างนี้ส่งออกเป็นรูปแบบ VTK จึงสามารถใช้ ParaView เป็นต้น

สร้างแผนภาพคอนทัวร์ความเค้น Mises ด้วย REVOCAP_PrePost และแสดงไว้ในรูป 4.1.3 นอกจากนี้ ด้านล่างแสดงบางส่วนของไฟล์บันทึกผลการวิเคราะห์เป็นข้อมูลเชิงตัวเลขของผลการวิเคราะห์

ผลการวิเคราะห์ความเค้น Mises

รูป 4.1.3 ผลการวิเคราะห์ความเค้น Mises

บันทึกผลการวิเคราะห์ 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=     1
 ##### Local Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    3.9115E-02     82452 -7.1083E-04     65233
 //U2    7.4504E-05       354 -5.8813E-04       696
 //U3    5.9493E-04        84 -5.8751E-03     61080
 //E11   1.3777E-03       130 -1.3653E-03     77625
 //E22   4.9199E-04        61 -5.4370E-04       102
 //E33   6.8634E-04     51036 -6.1176E-04     30070
 //E12   7.1556E-04     27808 -6.8093E-04     27863
 //E23   5.3666E-04        56 -5.4347E-04        82
 //E31   7.2396E-04     36168 -9.6621E-04       130
 //S11   3.8626E+02       130 -3.6387E+02     28580
 //S22   1.6628E+02       130 -1.5743E+02     28580
 //S33   1.6502E+02     30033 -1.5643E+02     28580
 //S12   5.7795E+01     27808 -5.4998E+01     27863
 //S23   4.3345E+01        56 -4.3896E+01        82
 //S31   5.8474E+01     36168 -7.8040E+01       130
 //SMS   2.8195E+02     77625  1.2755E-02     75112
 ##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   1.0731E-03     10485 -1.2123E-03     41779
 //E22   3.9143E-04     33536 -4.1389E-04     22892
 //E33   5.9415E-04     44563 -5.0497E-04     47965
 //E12   5.3264E-04      9163 -5.0405E-04      9161
 //E23   3.9226E-04     33024 -4.1464E-04     23465
 //E31   5.7633E-04     43142 -4.8019E-04      9571
 //S11   2.7231E+02      9180 -2.9763E+02     41779
 //S22   1.0792E+02      9180 -1.0656E+02     41779
 //S33   1.3921E+02     44569 -1.1431E+02     47974
 //S12   4.3021E+01      9163 -4.0712E+01      9161
 //S23   3.1683E+01     33024 -3.3490E+01     23465
 //S31   4.6550E+01     43142 -3.8785E+01      9571
 //SMS   2.4057E+02     41779  3.1383E-02     38687
 ##### Global Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    3.9115E-02     82452 -7.1083E-04     65233
 //U2    7.4504E-05       354 -5.8813E-04       696
 //U3    5.9493E-04        84 -5.8751E-03     61080
 //E11   1.3777E-03       130 -1.3653E-03     77625
 //E22   4.9199E-04        61 -5.4370E-04       102
 //E33   6.8634E-04     51036 -6.1176E-04     30070
 //E12   7.1556E-04     27808 -6.8093E-04     27863
 //E23   5.3666E-04        56 -5.4347E-04        82
 //E31   7.2396E-04     36168 -9.6621E-04       130
 //S11   3.8626E+02       130 -3.6387E+02     28580
 //S22   1.6628E+02       130 -1.5743E+02     28580
 //S33   1.6502E+02     30033 -1.5643E+02     28580
 //S12   5.7795E+01     27808 -5.4998E+01     27863
 //S23   4.3345E+01        56 -4.3896E+01        82
 //S31   5.8474E+01     36168 -7.8040E+01       130
 //SMS   2.8195E+02     77625  1.2755E-02     75112
 ##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   1.0731E-03     10485 -1.2123E-03     41779
 //E22   3.9143E-04     33536 -4.1389E-04     22892
 //E33   5.9415E-04     44563 -5.0497E-04     47965
 //E12   5.3264E-04      9163 -5.0405E-04      9161
 //E23   3.9226E-04     33024 -4.1464E-04     23465
 //E31   5.7633E-04     43142 -4.8019E-04      9571
 //S11   2.7231E+02      9180 -2.9763E+02     41779
 //S22   1.0792E+02      9180 -1.0656E+02     41779
 //S33   1.3921E+02     44569 -1.1431E+02     47974
 //S12   4.3021E+01      9163 -4.0712E+01      9161
 //S23   3.1683E+01     33024 -3.3490E+01     23465
 //S31   4.6550E+01     43142 -3.8785E+01      9571
 //SMS   2.4057E+02     41779  3.1383E-02     38687