Μη γραμμική στατική ανάλυση (Υπερελαστικότητα, Μέρος 2)¶
Για την παρούσα ανάλυση χρησιμοποιούνται τα δεδομένα του tutorial/04_hyperelastic_spring.
Στόχος ανάλυσης¶
Το αντικείμενο της ανάλυσης είναι ένα ελατήριο. Η γεωμετρία του παρουσιάζεται στο Σχήμα 4.4.1 και τα δεδομένα πλέγματος στο Σχήμα 4.4.2.
| Στοιχείο | Περιγραφή | Παρατηρήσεις | Αναφορά |
|---|---|---|---|
| Τύπος ανάλυσης | Μη γραμμική στατική ανάλυση (υπερελαστικότητα) | !SOLUTION,TYPE=NLSTATIC | |
| Αριθμός κόμβων | 78,771 | ||
| Αριθμός στοιχείων | 46,454 | ||
| Τύπος στοιχείου | Τετραεδρικό τετραγωνικό στοιχείο 10 κόμβων | !ELEMENT,TYPE=342 | |
| Όνομα υλικού | MAT1 | !MATERIAL,NAME=MAT1 | |
| Ιδιότητες υλικού | HYPERELASTIC | !HYPERELASTIC,TYPE=ARRUDA-BOYCE | |
| Οριακές συνθήκες | Δέσμευση / επιβαλλόμενη μετατόπιση | ||
| Επιλυτής μητρώου | CG/AMG | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=5 |
Σχήμα 4.4.1: Σχήμα του ελατηρίου
Σχήμα 4.4.2: Δεδομένα πλέγματος του ελατηρίου
Περιεχόμενο ανάλυσης¶
Εκτελείται ανάλυση τάσεων με δέσμευση της μετατόπισης της επιφάνειας συγκράτησης που παρουσιάζεται στο Σχήμα 4.4.1 και με επιβολή μετατόπισης στην επιφάνεια φόρτισης. Ως καταστατικό μοντέλο του υπερελαστικού υλικού χρησιμοποιείται το μοντέλο Arruda-Boyce. Τα δεδομένα ελέγχου ανάλυσης παρουσιάζονται παρακάτω.
Δεδομένα ελέγχου ανάλυσης spring.cnt¶
# Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION
3
!SOLUTION, TYPE=NLSTATIC
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
## Solver Control
### Boundary Condition
!BOUNDARY, GRPID=1
LOADS, 2, 2, -5.0
FIX, 1, 3, 0.0
### STEP
!STEP, SUBSTEPS=1, CONVERG=1.0e-5
BOUNDARY, 1
### Material
!MATERIAL, NAME=MAT1
!HYPERELASTIC, TYPE=ARRUDA-BOYCE
0.71, 1.7029, 0.1408
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=5,ITERLOG=NO,TIMELOG=YES
10000, 1
1.0e-5, 1.0, 0.0
## Post Control
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END
Διαδικασία ανάλυσης¶
Εκτελέστε την εντολή εκτέλεσης FrontISTR fistr1.
(Εκτέλεση με 4 νήματα.)
Αποτελέσματα ανάλυσης¶
Με το REVOCAP_PrePost δημιουργείται διάγραμμα παραμόρφωσης με ισοχρωματική απεικόνιση της μετατόπισης, το οποίο παρουσιάζεται στο Σχήμα 4.4.3. Ως αριθμητικά δεδομένα των αποτελεσμάτων ανάλυσης, παρακάτω παρουσιάζεται τμήμα του αρχείου καταγραφής.
Σχήμα 4.4.3: Αποτελέσματα ανάλυσης παραμόρφωσης και μετατόπισης
Καταγραφή αποτελεσμάτων ανάλυσης 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 2.6070E-01 42179 -2.4651E-01 44163
//U2 2.0567E-02 14512 -5.0036E+00 44753
//U3 6.6559E-02 15443 -6.6862E-01 44664
//E11 4.1026E-03 1015 -4.5809E-03 3429
//E22 2.3030E-03 42626 -1.5152E-03 44761
//E33 4.1949E-03 23553 -5.0169E-03 27938
//E12 1.3348E-02 55149 -1.3381E-02 56829
//E23 2.7881E-02 48353 -1.9534E-02 48322
//E31 1.0861E-02 47938 -8.8803E-03 9493
//S11 8.4247E-03 8264 -9.1017E-03 8501
//S22 1.0769E-02 56772 -6.3921E-03 56787
//S33 1.3881E-02 56764 -1.2778E-02 42632
//S12 1.2396E-02 55149 -1.2434E-02 56829
//S23 2.5880E-02 48353 -1.8138E-02 48322
//S31 1.0081E-02 47938 -8.2435E-03 9493
//SMS 4.9638E-02 48353 2.8482E-04 66578
##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 3.9156E-03 34074 -4.3403E-03 16932
//E22 1.8391E-03 23282 -1.2721E-03 56220
//E33 3.9490E-03 45925 -4.4530E-03 34145
//E12 1.2578E-02 45680 -1.1729E-02 19492
//E23 2.0534E-02 40739 -1.3512E-02 24172
//E31 9.4162E-03 32786 -7.6149E-03 44971
//S11 7.7882E-03 25880 -8.2932E-03 45925
//S22 6.8884E-03 23275 -6.1373E-03 49821
//S33 9.9242E-03 59974 -9.5475E-03 31626
//S12 1.1679E-02 45680 -1.0893E-02 19492
//S23 1.9071E-02 40739 -1.2534E-02 24172
//S31 8.7376E-03 32786 -7.0660E-03 44971
//SMS 3.5586E-02 40739 4.1161E-04 40537
##### Global Summary @Node :Max/IdMax/Min/IdMin####
//U1 2.6070E-01 42179 -2.4651E-01 44163
//U2 2.0567E-02 14512 -5.0036E+00 44753
//U3 6.6559E-02 15443 -6.6862E-01 44664
//E11 4.1026E-03 1015 -4.5809E-03 3429
//E22 2.3030E-03 42626 -1.5152E-03 44761
//E33 4.1949E-03 23553 -5.0169E-03 27938
//E12 1.3348E-02 55149 -1.3381E-02 56829
//E23 2.7881E-02 48353 -1.9534E-02 48322
//E31 1.0861E-02 47938 -8.8803E-03 9493
//S11 8.4247E-03 8264 -9.1017E-03 8501
//S22 1.0769E-02 56772 -6.3921E-03 56787
//S33 1.3881E-02 56764 -1.2778E-02 42632
//S12 1.2396E-02 55149 -1.2434E-02 56829
//S23 2.5880E-02 48353 -1.8138E-02 48322
//S31 1.0081E-02 47938 -8.2435E-03 9493
//SMS 4.9638E-02 48353 2.8482E-04 66578
##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
//E11 3.9156E-03 34074 -4.3403E-03 16932
//E22 1.8391E-03 23282 -1.2721E-03 56220
//E33 3.9490E-03 45925 -4.4530E-03 34145
//E12 1.2578E-02 45680 -1.1729E-02 19492
//E23 2.0534E-02 40739 -1.3512E-02 24172
//E31 9.4162E-03 32786 -7.6149E-03 44971
//S11 7.7882E-03 25880 -8.2932E-03 45925
//S22 6.8884E-03 23275 -6.1373E-03 49821
//S33 9.9242E-03 59974 -9.5475E-03 31626
//S12 1.1679E-02 45680 -1.0893E-02 19492
//S23 1.9071E-02 40739 -1.2534E-02 24172
//S31 8.7376E-03 32786 -7.0660E-03 44971
//SMS 3.5586E-02 40739 4.1161E-04 40537