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Análisis estático no lineal (elastoplasticidad, parte 2)

Este análisis utiliza los datos de tutorial/06_plastic_can.

Modelo de análisis

El modelo de análisis es un medio modelo de un contenedor. La geometría se muestra en la Figura 4.6.1 y los datos de malla en la Figura 4.6.2.

Elemento Descripción Observaciones Referencia
Tipo de análisis Análisis estático no lineal (elastoplástico) !SOLUTION,TYPE=NLSTATIC
Número de nodos 14,119
Número de elementos 7,236
Tipo de elemento Elemento tetraédrico cuadrático de 10 nodos !ELEMENT,TYPE=342
Nombre de propiedad del material M1 !MATERIAL,NAME=M1
Propiedades del material ELASTIC PLASTIC !ELASTIC !PLASTIC,YIELD=DRUCKER-PRAGER
Condiciones de contorno Restricción, carga distribuida !DLOAD
Solver matricial CG/SSOR !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1

Geometría del contenedor

Figura 4.6.1 Geometría del contenedor

Datos de malla del contenedor

Figura 4.6.2 Datos de malla del contenedor

Detalles del análisis

Se realiza un análisis de tensiones restringiendo el desplazamiento de las superficies fijadas mostradas en la Figura 4.6.1 y aplicando una carga distribuida a la superficie interior del contenedor. Para la función de fluencia se utiliza el modelo de Drucker-Prager. A continuación se muestran los datos de control del análisis.

Datos de control del análisis can.cnt

#  Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION
 3
!SOLUTION, TYPE=NLSTATIC
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
## Solver Control
### Boundary Condition
!BOUNDARY, GRPID=1
 BND0, 3, 3, 0.000000
!BOUNDARY, GRPID=1
 BND1, 1, 1, 0.000000
 BND1, 2, 2, 0.000000
 BND1, 3, 3, 0.000000
!DLOAD, GRPID=1
 DL0, S, 1.0
!DLOAD, GRPID=1
 DL1, S, 1.0
!DLOAD, GRPID=1
 DL2, S, 0.5
### STEP
!STEP, SUBSTEPS=10, CONVERG=1.0e-5
 BOUNDARY, 1
 LOAD, 1
### Material
!MATERIAL, NAME=M1
!ELASTIC
 24000.0, 0.2
!PLASTIC, YIELD=DRUCKER-PRAGER
 500.0, 20.0, 0.0
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=NO,TIMELOG=YES
 20000, 1
 1.0e-8, 1.0, 0.0
## Post Control
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END

Procedimiento de análisis

Ejecute el comando fistr1 de FrontISTR.

cd FrontISTR/tutorial/06_plastic_can
fistr1 -t 4

(Ejecución con 4 hilos)

Resultados del análisis

Para los resultados del análisis en el décimo subpaso, se creó con REVOCAP_PrePost una gráfica de la forma deformada con contornos de tensión de von Mises, que se muestra en la Figura 4.6.3. El factor de escala de la deformación es 30. Además, a continuación se muestra parte del archivo de registro de resultados como datos numéricos del análisis.

Resultados del análisis: deformación y tensión de von Mises

Figura 4.6.3 Resultados del análisis: deformación y tensión de von Mises

Registro de resultados del análisis 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=    10
 ##### Local Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    1.6169E+00      1600 -1.6123E+00     11901
 //U2    1.9281E+01      6877 -4.5296E-01      7096
 //U3    1.6087E+00      7016 -1.5107E+00      6934
 //E11   9.9108E-04     11242 -6.5834E-04      1404
 //E22   1.5025E-03     13972 -5.4245E-04      2367
 //E33   9.8320E-04      6833 -6.4744E-04      7000
 //E12   1.6822E-03      2698 -1.7175E-03     11906
 //E23   1.7082E-03      6749 -1.4469E-03     13509
 //E31   1.2090E-03     12475 -1.1181E-03     11342
 //S11   2.7781E+01      1086 -1.9439E+01      2363
 //S22   3.7876E+01     13972 -1.4556E+01      2367
 //S33   2.7335E+01      1086 -1.9745E+01     13082
 //S12   1.6817E+01      2698 -1.7170E+01     11906
 //S23   1.7077E+01      6749 -1.4463E+01     13509
 //S31   1.2086E+01     12475 -1.1178E+01     11342
 //SMS   3.7448E+01      2834  2.7593E-04      7333
 ##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   5.8557E-04      6613 -4.0802E-04      6416
 //E22   1.1391E-03      7144 -3.1424E-04      6613
 //E33   6.9233E-04      6130 -4.5897E-04      6222
 //E12   1.1076E-03       165 -1.1101E-03      5196
 //E23   1.4338E-03      6215 -9.2107E-04      6176
 //E31   9.6618E-04      5618 -7.4939E-04      4704
 //S11   1.7994E+01      6613 -1.2254E+01      6224
 //S22   2.7863E+01      7144 -7.3017E+00        24
 //S33   1.9725E+01      6613 -1.3385E+01      6222
 //S12   1.1072E+01       165 -1.1097E+01      5196
 //S23   1.4332E+01      6215 -9.2080E+00      6176
 //S31   9.6603E+00      5618 -7.4918E+00      4704
 //SMS   3.3151E+01      5619  3.3306E-04      2665
 ##### Global Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    1.6169E+00      1600 -1.6123E+00     11901
 //U2    1.9281E+01      6877 -4.5296E-01      7096
 //U3    1.6087E+00      7016 -1.5107E+00      6934
 //E11   9.9108E-04     11242 -6.5834E-04      1404
 //E22   1.5025E-03     13972 -5.4245E-04      2367
 //E33   9.8320E-04      6833 -6.4744E-04      7000
 //E12   1.6822E-03      2698 -1.7175E-03     11906
 //E23   1.7082E-03      6749 -1.4469E-03     13509
 //E31   1.2090E-03     12475 -1.1181E-03     11342
 //S11   2.7781E+01      1086 -1.9439E+01      2363
 //S22   3.7876E+01     13972 -1.4556E+01      2367
 //S33   2.7335E+01      1086 -1.9745E+01     13082
 //S12   1.6817E+01      2698 -1.7170E+01     11906
 //S23   1.7077E+01      6749 -1.4463E+01     13509
 //S31   1.2086E+01     12475 -1.1178E+01     11342
 //SMS   3.7448E+01      2834  2.7593E-04      7333
 ##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   5.8557E-04      6613 -4.0802E-04      6416
 //E22   1.1391E-03      7144 -3.1424E-04      6613
 //E33   6.9233E-04      6130 -4.5897E-04      6222
 //E12   1.1076E-03       165 -1.1101E-03      5196
 //E23   1.4338E-03      6215 -9.2107E-04      6176
 //E31   9.6618E-04      5618 -7.4939E-04      4704
 //S11   1.7994E+01      6613 -1.2254E+01      6224
 //S22   2.7863E+01      7144 -7.3017E+00        24
 //S33   1.9725E+01      6613 -1.3385E+01      6222
 //S12   1.1072E+01       165 -1.1097E+01      5196
 //S23   1.4332E+01      6215 -9.2080E+00      6176
 //S31   9.6603E+00      5618 -7.4918E+00      4704
 //SMS   3.3151E+01      5619  3.3306E-04      2665