Doğrusal Statik Analiz (Elastisite)¶
Bu analiz için tutorial/01_elastic_hinge verileri kullanılır.
Analiz nesnesi¶
Analiz nesnesi bir menteşe parçasıdır; geometrisi Şekil 4.1.1'de, ağ verileri ise Şekil 4.1.2'de gösterilmiştir.
| Öğe | İçerik | Notlar | Referans |
|---|---|---|---|
| Analiz türü | Doğrusal statik analiz | !SOLUTION,TYPE=STATIC | |
| Düğüm sayısı | 84,056 | ||
| Eleman sayısı | 49,871 | ||
| Eleman türü | 10 düğümlü 2. dereceden tetrahedral eleman | !ELEMENT,TYPE=342 | Eleman kütüphanesi |
| Malzeme adı | STEEL | !MATERIAL,NAME=STEEL | Malzeme verileri |
| Malzeme özellikleri | ELASTIC | !ELASTIC | |
| Sınır koşulları | Kısıtlama, tekil yük | ||
| Matris çözücüsü | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
Şekil 4.1.1 Menteşe parçasının geometrisi
Şekil 4.1.2 Menteşe parçasının ağ verileri
Analiz içeriği¶
FrontISTR kaynak kodunu açın, bu örneğin dizinine geçin ve analiz için gerekli aşağıdaki dosyaların
| Dosya adı | Tür | Rol |
|---|---|---|
hecmw_ctrl.dat | Genel kontrol verileri | Ağ verileri ile analiz kontrol verilerinin giriş ve çıkış dosyalarını belirtir |
hinge.cnt | Analiz kontrol verileri | Analiz türünü, yer değiştirme sınır koşullarını, tekil yükleri vb. tanımlar; ayrıca çözücü ve görselleştiricinin kontrolünü belirtir |
hinge.msh | Ağ verileri | Sonlu eleman ağını, buna ait malzeme verilerini ve kesit verilerini tanımlar |
bulunduğunu doğrulayın.
Çıktı:
Şekil 4.1.1'de gösterilen kısıtlı yüzeylerin yer değiştirmesini kısıtlayan ve yük yüzeyine tekil yük uygulayan bir gerilme analizi gerçekleştirilir. Genel kontrol verileri ile analiz kontrol verileri aşağıda gösterilmiştir.
Genel kontrol verileri hecmw_ctrl.dat¶
Ağ verileri ile analiz kontrol verilerinin giriş ve çıkış dosyalarını belirtir.
#
# çözücü için
#
!MESH, NAME=fstrMSH, TYPE=HECMW-ENTIRE # Tek bir ağ verisi dosyası belirtin
hinge.msh
!CONTROL, NAME=fstrCNT # Analiz kontrol verilerini belirtin
hinge.cnt
!RESULT, NAME=fstrRES, IO=OUT # Sonuç verilerini belirtin
hinge.res
!RESULT, NAME=vis_out, IO=OUT # Görselleştirme verilerini belirtin
hinge_vis
Analiz kontrol verileri hinge.cnt¶
Analiz türünü, yer değiştirme sınır koşullarını, tekil yükleri vb. tanımlar; ayrıca çözücü ve görselleştiricinin kontrolünü belirtir.
# FISTR için kontrol dosyası
## Analiz kontrolü
!VERSION # Dosya biçimi sürümünü belirtin
3
!SOLUTION, TYPE=STATIC # Analiz türünü belirtin
!WRITE,RESULT # Sonuç verisi çıktısını belirtin
!WRITE,VISUAL # Görselleştirme verisi çıktısını belirtin
## Çözücü kontrolü
### Sınır koşulu
!BOUNDARY
BND0, 1, 3, 0.000000 # Kısıtlı yüzey 1'i belirtin
!BOUNDARY
BND1, 1, 3, 0.000000 # Kısıtlı yüzey 2'yi belirtin
!CLOAD
CL0, 1, 0.01000 # Yük yüzeyini belirtin
### Malzeme
!MATERIAL, NAME=STEEL # Malzeme özelliklerini belirtin
!ELASTIC # Elastik malzemeyi tanımlayın
210000.0, 0.3
!DENSITY # Kütle yoğunluğunu tanımlayın
7.85e-6
### Çözücü ayarı
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES # Çözücüyü kontrol edin
10000, 1
1.0e-08, 1.0, 0.0
## Son işlem kontrolü
!VISUAL,method=PSR # Görselleştirme yöntemini belirtin
!surface_num=1 # 1 yüzey işlemesindeki yüzey sayısı
!surface 1 # Yüzey içeriğini belirtin
!output_type=VTK # Görselleştirme dosyası türünü belirtin
!END # Analiz kontrol verilerinin sonunu belirtir
Ağ verileri¶
Sonlu eleman ağını, buna ait malzeme verilerini ve kesit verilerini tanımlar.
(Yalnızca bir bölüm)
!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
Analiz Prosedürü¶
FrontISTR yürütme komutu fistr1 çalıştırılır.
(4 iş parçacığı ile çalıştırılır)
##################################################################
# 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 !!
FrontISTR Completed !! görüntülendiğinde analiz tamamlanmıştır.
Analiz sonuçları¶
Analiz tamamlandığında birkaç yeni dosya oluşturulur.
Çıktı:
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.* dosyaları, FrontISTR analiz sonuçlarını içeren sonuç verileridir. REVOCAP_PrePost ve benzeri araçlarla görüntülenebilir.
*_vis_* dosyaları görselleştirme verileridir ve genel amaçlı görselleştirme yazılımlarıyla görüntülenebilir. Bu örnekte veriler VTK biçiminde çıktığı için ParaView veya benzeri yazılımlar kullanılarak görüntülenir.
REVOCAP_PrePost ile oluşturulan von Mises gerilmesi kontur grafiği Şekil 4.1.3'te gösterilmiştir. Ayrıca, analiz sonuçlarının sayısal verileri olarak analiz sonuç günlüğü dosyasının bir bölümü aşağıda gösterilmiştir.
Şekil 4.1.3 von Mises gerilmesi analiz sonucu
Analiz sonuç günlüğü 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