Tarkibga o'tish

Katta miqyosli qolip modelining statik tahlili

Qolip yig‘masiga bir tekis taqsimlangan bosim beriladigan chiziqli statik tahlil misolidir. Ikkinchi tartibli tetraedr elementlardan foydalangan holda taxminan 1 million tugundan taxminan 210 million tugungacha bo‘lgan 4 turdagi to‘r mavjud.

Eng katta Mold_200mil modeli 13 ta hisoblash tugunida 208 jarayon bilan bajarilgan. Shu sababli bu misol amaliyotda qo‘llanadigan shakldagi modellarni qaysi miqyosgacha hisoblash mumkinligini ko‘rsatish uchun ishlatilishi mumkin. 4 turdagi modelning geometriyasi, materiali va chegaraviy shartlari bir xil bo‘lib, faqat to‘rning zichligi farq qiladi; shu bois miqyosning aniqlik va hisoblash resurslariga ta’sirini ham taqqoslash mumkin.

Qolip modelining umumiy shakli, pastki qismi va kesimi

1-rasm. Qolip yig‘masi: barcha qismlar, pastki qismlar va kesim.

Tahlil modeli

4 turdagi modelning geometriyasi, materiali va chegaraviy shartlari bir xil, to‘rning zichligi esa farq qiladi.

Band Mazmuni
Geometriya va ulanish Qolip yig‘masi. Qismlar umumiy tugunlar orqali ulangan
Elementlar Ikkinchi tartibli tetraedr elementlar
Material Konstruksion po‘lat, chiziqli elastik jism. Yung moduli 200 GPa, Puasson koeffitsiyenti 0.3
Yuk Yuqori sirtga bir tekis taqsimlangan 1 MPa bosim (sirt guruhi PRESSURE1)
Cheklov Pastki sirtning 3 ta ko‘chish komponenti mahkamlangan (tugun guruhi CONSTRAINT1)

Qolipdagi yuk va cheklov joylari hamda mahsulot sirtidagi element sirt guruhlari

2-rasm. Bosim yuki, ko‘chish cheklovlari va mahsulot sirt guruhlari.

Tahlil natijalari

To‘r miqyosiga ko‘ra ko‘chish va kuchlanish

Model nomi Z-ko‘chishning minimal qiymati (mm) Maksimal Mises kuchlanishi, tugun qiymati (MPa) Maksimal Mises kuchlanishi, element qiymati (MPa)
Mold_001mil -0.2527 118.2 75.9
Mold_011mil -0.2638 130.7 101.3
Mold_055mil -0.2659 189.9 156.5
Mold_200mil -0.2666 250.4 213.1

To‘r zichlashtirilgani sari Z-ko‘chishning minimal qiymatidagi o‘zgarish kamayadi va so‘nggi 2 miqyos orasidagi farq jadvalda ko‘rsatilgan aniqlikda 0.0007 mm ni tashkil qiladi. Boshqa tomondan, maksimal Mises kuchlanishi tugun qiymatida ham, element qiymatida ham o‘sishda davom etadi. Kuchlanishning yaqinlashuvi yoki singulyarlik mavjudligini aniqlash uchun maksimal qiymat joylashgan joy hamda uning atrofidagi geometriya va chegaraviy shartlarni tekshirish kerak.

Mold_001mil Mold_011mil
Mises kuchlanishining yaqinlashtirilgan ko‘rinishi: Mold_001mil Mises kuchlanishining yaqinlashtirilgan ko‘rinishi: Mold_011mil
Mold_055mil Mold_200mil
Mises kuchlanishining yaqinlashtirilgan ko‘rinishi: Mold_055mil Mises kuchlanishining yaqinlashtirilgan ko‘rinishi: Mold_200mil
3-rasm. To‘r va to‘rtta model miqyosi uchun tugunlardagi von Mises kuchlanishi (MPa).

3-rasmda tugunlarga ekstrapolyatsiya qilingan qiymatlar (NodalMISES) ko‘rsatilgan, legenda barcha rasmlarda 0〜50 MPa ga mahkamlangan. To‘rdagi farqlarni element qirralari orqali taqqoslash mumkin.

Katta miqyosli bajarish qaydi

2020-yil iyulda FrontISTR 5.1.0 dan foydalanib, CG usuli, yaqinlashish chegarasi 1.0E-06 va maksimal iteratsiyalar soni 100,000 bo‘lgan hisoblash bajarilgan. Bajarish muhiti PC klasteri bo‘lib, har bir hisoblash tugunida ikkita Xeon E5-2670 (2.6 GHz, 8 yadroli) protsessor va 128 GB xotira o‘rnatilgan hamda tugunlar InfiniBand FDR orqali ulangan. Parallel bajarish usuli Flat MPI (1 jarayon 1 oqim) bo‘lgan.

Model nomi MPI jarayonlari soni (hisoblash tugunlari soni) Oldindan shartlagich Iteratsiyalar soni Yechuvchi vaqti (s)
Mold_001mil 32(2) AMG(ML) 611 80.16
Mold_011mil 64(4) AMG(ML) 854 782.65
Mold_055mil 128(8) AMG(ML) 778 2,015.05
Mold_200mil 208(13) Diagonal masshtablash 92,626 96,969.34

Vaqtlar bajarish jurnalidagi solve qiymatlaridir. Mold_200mil da AMG ishlatilganda 13 ta hisoblash tugunida ham xotira yetarli bo‘lmagan, shuning uchun oldindan shartlagich diagonal masshtablashga o‘zgartirilgan; iteratsiyalar soni 92,626, hisoblash vaqti esa taxminan 27 soat bo‘lgan.

Tahlil ma’lumotlari

Model nomi Tugunlar soni Elementlar soni Siqilgan hajm Yuklab olish
Mold_001mil 1,015,778 638,041 35.6 MB Mold_001mil.tar.gz
Mold_011mil 11,036,922 7,617,345 461 MB Mold_011mil.tar.gz
Mold_055mil 55,508,692 39,271,921 2.41 GB Mold_055mil.tar.gz
Mold_200mil 209,893,102 151,044,460 9.58 GB 5 qismga bo‘lingan (quyida)

Ma’lumotlar versiyasi 1.0.0.

Mold_200mil ni olish

Mold_200mil har bir fayl uchun belgilangan limitdan (5 GB) oshgani sababli, 2 GiB lik 5 qismga bo‘lib ro‘yxatdan o‘tkazilgan. Barcha fayllarni bir katalogga yuklab olib, keyin ularni birlashtiring.

for i in 00 01 02 03 04; do
  curl -fLO "https://gitlab.com/api/v4/projects/21515176/packages/generic/Mold_200mil/1.0.0/Mold_200mil.tar.gz.part$i"
done
cat Mold_200mil.tar.gz.part?? > Mold_200mil.tar.gz

Birlashtirilgandan keyingi SHA-256: c67d5b8990302c84103de7e8a2848449f0035f7813cd122fb443e206f38b8606.

Adabiyotlar

Hissa qo‘shganlar

  • CAD va kirish ma’lumotlarini tayyorlash: TechnoStar
  • FrontISTR ga o‘tkazish va parallel tahlil: Yamaguchi, Inagaki