التحليل الساكن الخطي (المرونة)¶
يستخدم هذا التحليل البيانات الموجودة في tutorial/01_elastic_hinge.
هدف التحليل¶
هدف التحليل هو جزء مفصلي. تظهر هندسته في الشكل 4.1.1، وتظهر بيانات الشبكة في الشكل 4.1.2.
| البند | الوصف | ملاحظات | المرجع |
|---|---|---|---|
| نوع التحليل | تحليل ساكن خطي | !SOLUTION,TYPE=STATIC | |
| عدد العقد | 84,056 | ||
| عدد العناصر | 49,871 | ||
| نوع العنصر | عنصر رباعي السطوح تربيعي بعشر عقد | !ELEMENT,TYPE=342 | مكتبة العناصر |
| اسم خاصية المادة | STEEL | !MATERIAL,NAME=STEEL | بيانات المادة |
| سلوك المادة | ELASTIC | !ELASTIC | |
| الشروط الحدّية | قيود، حمل مركز | ||
| محلل المصفوفة | CG/SSOR | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1 |
الشكل 4.1.1 هندسة الجزء المفصلي
الشكل 4.1.2 بيانات شبكة الجزء المفصلي
وصف التحليل¶
فك ضغط الشفرة المصدرية لـ FrontISTR، وانتقل إلى دليل هذا المثال، وتأكد من أن الملفات المطلوبة للتحليل
| اسم الملف | النوع | الدور |
|---|---|---|
hecmw_ctrl.dat |
بيانات التحكم العامة | تحدد ملفات الإدخال/الإخراج لبيانات الشبكة وبيانات التحكم في التحليل |
hinge.cnt |
بيانات التحكم في التحليل | تحدد نوع التحليل وشروط حدود الإزاحة والأحمال المركزة وغيرها، وتحدد التحكم في المحلل وأداة التصور |
hinge.msh |
بيانات الشبكة | تحدد شبكة العناصر المحدودة وبيانات المادة وبيانات المقطع |
موجودة.
الخرج:
يُجرى تحليل إجهاد بتقييد إزاحة الأسطح المقيّدة الموضحة في الشكل 4.1.1 وتطبيق حمل مركز على سطح التحميل. تظهر بيانات التحكم العامة وبيانات التحكم في التحليل أدناه.
بيانات التحكم العامة hecmw_ctrl.dat¶
تحدد ملفات الإدخال/الإخراج لبيانات الشبكة وبيانات التحكم في التحليل.
#
# for solver
#
!MESH, NAME=fstrMSH, TYPE=HECMW-ENTIRE # تحديد بيانات شبكة واحدة
hinge.msh
!CONTROL, NAME=fstrCNT # تحديد بيانات التحكم في التحليل
hinge.cnt
!RESULT, NAME=fstrRES, IO=OUT # تحديد بيانات النتائج
hinge.res
!RESULT, NAME=vis_out, IO=OUT # تحديد بيانات التصور
hinge_vis
بيانات التحكم في التحليل hinge.cnt¶
تحدد نوع التحليل وشروط حدود الإزاحة والأحمال المركزة وغيرها، كما تحدد التحكم في المحلل وأداة التصور.
# Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION # تحديد إصدار تنسيق الملف
3
!SOLUTION, TYPE=STATIC # تحديد نوع التحليل
!WRITE,RESULT # تحديد إخراج بيانات النتائج
!WRITE,VISUAL # تحديد إخراج بيانات التصور
## Solver Control
### Boundary Condition
!BOUNDARY
BND0, 1, 3, 0.000000 # تحديد السطح المقيّد 1
!BOUNDARY
BND1, 1, 3, 0.000000 # تحديد السطح المقيّد 2
!CLOAD
CL0, 1, 0.01000 # تحديد سطح التحميل
### Material
!MATERIAL, NAME=STEEL # تحديد خصائص المادة
!ELASTIC # تعريف مادة مرنة
210000.0, 0.3
!DENSITY # تعريف كثافة الكتلة
7.85e-6
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES # التحكم في المحلل
10000, 1
1.0e-08, 1.0, 0.0
## Post Control
!VISUAL,method=PSR # تحديد طريقة التصور
!surface_num=1 # عدد الأسطح في تصيير سطح واحد
!surface 1 # تحديد محتويات السطح
!output_type=VTK # تحديد نوع ملف التصور
!END # يشير إلى نهاية بيانات التحكم في التحليل
بيانات الشبكة¶
تحدد شبكة العناصر المحدودة وبيانات المادة والمقطع الخاصة بها.
(مقتطف)
!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
إجراء التحليل¶
شغّل أمر تنفيذ FrontISTR fistr1.
(تشغيل باستخدام 4 خيوط)
##################################################################
# 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 !!
يكتمل التحليل عند ظهور FrontISTR Completed !!.
نتائج التحليل¶
عند اكتمال التحليل، تُنشأ عدة ملفات جديدة.
الخرج:
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
ملفات *.res.* هي بيانات نتائج تحتوي على نتائج تحليل FrontISTR. ويمكن عرضها باستخدام REVOCAP_PrePost وأدوات مماثلة.
ملفات *_vis_* هي بيانات تصور ويمكن عرضها باستخدام برامج التصور العامة. في هذا المثال، يكون الإخراج بتنسيق VTK، لذا يمكن عرضه باستخدام ParaView أو برامج مماثلة.
يظهر في الشكل 4.1.3 مخطط كنتور لإجهاد von Mises أُنشئ باستخدام REVOCAP_PrePost. بالإضافة إلى ذلك، يظهر أدناه جزء من ملف سجل نتيجة التحليل بوصفه بيانات عددية من نتائج التحليل.
الشكل 4.1.3 نتيجة تحليل إجهاد von Mises
سجل نتيجة التحليل 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