Gå til indholdet

Eksempler med virkelige modeller til elastisk statisk analyse

Analysemodel

Tabel 9.2.1 viser en liste over verifikationseksempler med virkelige modeller til elastisk statisk analyse. Modellernes geometri, med enkelte undtagelser, vises desuden i figur 9.2.1 til 9.2.5. For at køre eksemplerne med elementtype 731 og 741 kræves desuden en separat direkte solver.

Tabel 9.2.1 Verifikationseksempler med virkelige modeller til elastisk statisk analyse
Casenavn Elementtype Verifikationsmodel Antal knuder Antal frihedsgrader
EX01A 342 Plejlstang (100.000 knuder) 94,074 282,222
EX01B 342 Plejlstang (330.000 knuder) 331,142 993,426
EX02 361 Blok med hul 37,386 112,158
EX03 342 Turbineblad 10,095 30,285
EX04 741 Cylindrisk skal 10,100 60,600
EX05A 731 Vinglas (groft) 7,240 43,440
EX05B 731 Vinglas (middel) 48,803 292,818
EX05C 731 Vinglas (fint) 100,602 603,612

Plejlstang (EX01A)

Figur 9.2.1 Plejlstang (EX01A)

Blok med hul (EX02)

Figur 9.2.2 Blok med hul (EX02)

Turbineblad (EX03, EX06)

Figur 9.2.3 Turbineblad (EX03, EX06)

Cylindrisk skal (EX04, EX09)

Figur 9.2.4 Cylindrisk skal (EX04, EX09)

Vinglas (EX05, EX10A)

Figur 9.2.5 Vinglas (EX05, EX10A)

Analyseresultater

Eksempler på analyseresultater

Eksempler på analyseresultater vises i figur 9.2.6 til 9.2.9.

EX01A-analyseresultat (Mises-spænding og deformationsplot (10 gange))

Figur 9.2.6 EX01A-analyseresultat (Mises-spænding og deformationsplot (10 gange))

EX02-analyseresultat (Mises-spænding og deformationsplot (100 gange))

Figur 9.2.7 EX02-analyseresultat (Mises-spænding og deformationsplot (100 gange))

EX03-analyseresultat (deformationsplot (10 gange))

Figur 9.2.8 EX03-analyseresultat (deformationsplot (10 gange))

EX04-analyseresultat (deformationsplot (100 gange))

Figur 9.2.9 EX04-analyseresultat (deformationsplot (100 gange))

Verifikation af analyseydelse med eksempel EX02

Der blev udført en analyse med generel kommerciel software på en model svarende til verifikationseksempel EX02, blokken med hul. Figur 9.2.10 viser en sammenligning af maksimums- og minimumsværdierne for spændingskomponenterne med FrontISTR. Figuren viser, at spændingskomponenterne stemmer meget godt overens.

Dernæst blev virkningen af domænedekomponering på spændingsfordelingen undersøgt. Domænedekomponeringen blev udført med RCB-metoden ved at dele modellen i to langs hver af X-, Y- og Z-akserne, i alt otte domæner. Figur 9.2.11 viser domæneinddelingen. Figur 9.2.12 viser spændingsfordelingerne fra analyser med henholdsvis ét domæne og otte opdelte domæner.

Sammenligning af spændingskomponenter i EX02 med generel software

Figur 9.2.10 Sammenligning af spændingskomponenter i EX02 med generel software

EX02 opdelt i otte domæner med RCB-metoden

Figur 9.2.11 EX02 opdelt i otte domæner med RCB-metoden

Forskel i Mises-spændingsfordeling som følge af domænedekomponering

Figur 9.2.12 Forskel i Mises-spændingsfordeling som følge af domænedekomponering

Figur 9.2.12 viser ingen forskel mellem de to resultater; de stemmer fuldstændigt overens.

Tabel 9.2.2 sammenligner udførelsestiderne for de anvendte HEC-MW-solverindstillinger. Figur 9.2.13 viser desuden konvergenshistorikken frem til løsningen.

Tabel 9.2.2 Sammenligning af udførelsestider med HEC-MW-solvere
Solver Udførelsestid (s)
CGI 38.79
CGscale 52.75
BCGS 60.79
CG8 6.65

Sammenligning af konvergenshistorikker med HEC-MW-solvere (konvergenstærskel: 1.0x10^-8^)

Figur 9.2.13 Sammenligning af konvergenshistorikker med HEC-MW-solvere (konvergenstærskel: 1.0x10^-8^)

Sammenligning af beregningstid med verifikationseksempel EX01A

Med verifikationseksempel EX01A (plejlstang) blev hastighedsforøgelsen i beregningen som følge af domænedekomponering undersøgt. Til beregningen blev anvendt en klynge med 24 knuder og Xeon-processorer på 2.8 GHz. Resultaterne vises i figur 9.2.14. Figuren viser, at beregningshastigheden stiger proportionalt med antallet af domæner.

Forskelle i beregningstid som følge af computermiljøet blev også undersøgt. Resultaterne vises i tabel 9.2.3.

Hastighedsforøgelse som følge af domænedekomponering

Figur 9.2.14 Hastighedsforøgelse som følge af domænedekomponering
Tabel 9.2.3 Sammenligning af beregningstid mellem computere (1 CPU)
CPU Frekvens [GHz] OS CPU-tid [sec] solvertid [sec]
Xeon 2.8 Linux 850 817
Pentium III 0.866 Win2000 2008 1980
Pentium M 0.760 WinXP 1096 1070
Pentium 4 2.0 WinXP 802 785
Pentium 4 2.8 WinXP 738 718
Celeron 0.700 Win2000 2252 2215
Pentium 4 2.4 WinXP 830 804
AI-assisted translation May contain errors Official docs Status