Translation update pending
The Ukrainian translation may be out of date because the Japanese source has changed. The existing translation remains available while it is being updated.
Лінійний статичний аналіз (пружність)¶
Для цього аналізу використовуйте дані з tutorial/01_elastic_hinge.
Об’єкт аналізу¶
Об’єктом аналізу є деталь шарніра. Її геометрію показано на рисунку 4.1.1, а дані сітки — на рисунку 4.1.2.
| Пункт | Опис | Примітки | Посилання |
|---|---|---|---|
| Тип аналізу | Лінійний статичний аналіз | !SOLUTION,TYPE=STATIC | |
| Кількість вузлів | 84,056 | ||
| Кількість елементів | 49,871 | ||
| Тип елемента | 10-вузловий квадратичний тетраедральний елемент | !ELEMENT,TYPE=342 | Бібліотека елементів |
| Назва матеріалу | STEEL | !MATERIAL,NAME=STEEL | Дані матеріалів |
| Властивості матеріалу | ELASTIC | !ELASTIC | |
| Граничні умови | Закріплення, зосереджене навантаження | ||
| Матричний розв’язувач | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
Рисунок 4.1.1 Геометрія деталі шарніра
Рисунок 4.1.2 Дані сітки деталі шарніра
Зміст аналізу¶
Розпакуйте вихідний код FrontISTR, перейдіть до каталогу цього прикладу та переконайтеся, що потрібні для аналізу файли
| Ім’я файлу | Тип | Призначення |
|---|---|---|
hecmw_ctrl.dat | Загальні керувальні дані | Вказує вхідні та вихідні файли для даних сітки й керувальних даних аналізу |
hinge.cnt | Керувальні дані аналізу | Визначає тип аналізу, граничні умови переміщення, зосереджені навантаження тощо, а також задає керування розв’язувачем і візуалізатором |
hinge.msh | Дані сітки | Визначає скінченно-елементну сітку, а також дані матеріалу й секції |
наявні.
Вивід:
Виконайте аналіз напружень, у якому переміщення закріплених поверхонь, показаних на рисунку 4.1.1, обмежуються, а до навантажувальної поверхні прикладається зосереджене навантаження. Нижче наведено загальні керувальні дані та керувальні дані аналізу.
Загальні керувальні дані hecmw_ctrl.dat¶
Вкажіть вхідні та вихідні файли для даних сітки й керувальних даних аналізу.
#
# для розв’язувача
#
!MESH, NAME=fstrMSH, TYPE=HECMW-ENTIRE # Вказати дані однієї сітки
hinge.msh
!CONTROL, NAME=fstrCNT # Вказати керувальні дані аналізу
hinge.cnt
!RESULT, NAME=fstrRES, IO=OUT # Вказати дані результатів
hinge.res
!RESULT, NAME=vis_out, IO=OUT # Вказати дані візуалізації
hinge_vis
Керувальні дані аналізу hinge.cnt¶
Цей файл визначає тип аналізу, граничні умови переміщення, зосереджені навантаження тощо, а також задає керування розв’язувачем і візуалізатором.
# Керувальний файл для FISTR
## Керування аналізом
!VERSION # Вказати версію формату файлу
3
!SOLUTION, TYPE=STATIC # Вказати тип аналізу
!WRITE,RESULT # Вказати виведення даних результатів
!WRITE,VISUAL # Вказати виведення даних візуалізації
## Керування розв’язувачем
### Гранична умова
!BOUNDARY
BND0, 1, 3, 0.000000 # Вказати закріплену поверхню 1
!BOUNDARY
BND1, 1, 3, 0.000000 # Вказати закріплену поверхню 2
!CLOAD
CL0, 1, 0.01000 # Вказати навантажувальну поверхню
### Матеріал
!MATERIAL, NAME=STEEL # Вказати властивості матеріалу
!ELASTIC # Визначити пружний матеріал
210000.0, 0.3
!DENSITY # Визначити масову густину
7.85e-6
### Налаштування розв’язувача
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES # Керування розв’язувачем
10000, 1
1.0e-08, 1.0, 0.0
## Керування постобробкою
!VISUAL,method=PSR # Вказати метод візуалізації
!surface_num=1 # Кількість поверхонь в 1 рендерингу поверхні
!surface 1 # Вказати вміст поверхні
!output_type=VTK # Вказати тип файлу візуалізації
!END # Позначити кінець керувальних даних аналізу
Дані сітки¶
Цей файл визначає скінченно-елементну сітку, а також дані матеріалу й секції.
(лише фрагмент)
!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
Процедура аналізу¶
Виконайте команду запуску FrontISTR fistr1.
(Виконання у 4 потоках)
##################################################################
# 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 !!
Аналіз завершено, коли з’явиться повідомлення FrontISTR Completed !!.
Результати аналізу¶
Після завершення аналізу створюється кілька нових файлів.
Вивід:
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
Файли *.res.* є даними результатів і містять результати аналізу FrontISTR. Їх можна переглядати за допомогою REVOCAP_PrePost та подібних засобів.
Файли *_vis_* є даними візуалізації та можуть відображатися універсальним програмним забезпеченням для візуалізації. У цьому прикладі дані виводяться у форматі VTK, тому для їх перегляду використовуйте ParaView або подібне програмне забезпечення.
Контурну діаграму напруження Мізеса, створену в REVOCAP_PrePost, показано на рисунку 4.1.3. Нижче також наведено фрагмент журналу результатів аналізу як числові дані результатів аналізу.
Рисунок 4.1.3 Результат аналізу напруження Мізеса
Журнал результатів аналізу 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