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Análisis de contacto (Parte 1)

Este análisis utiliza los datos de tutorial/09_contact_hertz.

Modelo de análisis

Este es un problema de contacto de Hertz. La Figura 4.9.1 muestra la geometría que se va a analizar y la Figura 4.9.2 muestra los datos de malla.

Elemento Descripción Notas Referencia
Tipo de análisis Análisis estático no lineal (elastoplasticidad, contacto) !SOLUTION,TYPE=NLSTATIC !CONTACT
Número de nodos 408
Número de elementos 168
Tipo de elemento Elemento hexaédrico lineal de 8 nodos !ELEMENT,TYPE=361
Nombre del material MAT1 !MATERIAL,NAME=MAT1
Propiedad del material ELASTIC !ELASTIC
Condiciones de contorno Restricciones, desplazamiento prescrito
Solver lineal CG/SSOR !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1

Geometría del modelo de análisis

Fig. 4.9.1 Geometría del modelo de análisis

Datos de malla del modelo de análisis

Fig. 4.9.2 Datos de malla del modelo de análisis

Descripción del análisis

Se realiza un análisis de contacto mediante el método del multiplicador de Lagrange aumentado, aplicando un desplazamiento prescrito en la dirección de compresión a la superficie superior de un modelo de cuarto de disco. Los datos de control del análisis se muestran a continuación.

Datos de control del análisis cgs3.cnt

#  Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION
 3
!SOLUTION, TYPE=NLSTATIC
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
## Solver Control
### Boundary Condition
!BOUNDARY, GRPID=1
 ALL, 3, 3, 0.0
 BOTTOM, 2, 2, 0.0
 CENTER, 1, 1, 0.0
 UPPER,  2, 2, -0.306
!CONTACT_ALGO, TYPE=ALAGRANGE
!CONTACT, GRPID=1
 CP1, 0.0
### STEP
!STEP, SUBSTEPS=5, CONVERG=1.0e-5
 BOUNDARY, 1
 CONTACT,  1
### Material
!MATERIAL, NAME=MAT1
!ELASTIC
 1100.0, 0.0
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=YES,TIMELOG=YES
 1000, 1
 1.0e-10, 1.0, 0.0
## Post Control
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END

Procedimiento de análisis

Ejecute el comando del ejecutable de FrontISTR fistr1.

cd FrontISTR/tutorial/09_contact_hertz
fistr1 -t 4

(Ejecutar con 4 hilos)

Resultados del análisis

Para el quinto subpaso, se crea con REVOCAP_PrePost un gráfico de la forma deformada con contornos del desplazamiento en la dirección y, que se muestra en la Figura 4.9.3. Como resultados numéricos del análisis, a continuación se muestra un extracto del archivo de registro de resultados del análisis.

Resultados del análisis: deformación y desplazamiento en la dirección y

Fig. 4.9.3 Resultados del análisis: deformación y desplazamiento en la dirección y

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=     5
 ##### Local Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    1.3079E-02        31 -4.1442E-02        54
 //U2    4.9597E-03      1008 -3.0604E-01        69
 //U3    0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E11   7.1171E-03      1049 -4.7627E-02         1
 //E22   2.0644E-03      1012 -5.3428E-02        50
 //E33   9.3301E-03        50 -4.0103E-03        54
 //E12   4.3231E-02      1000 -2.7666E-02        54
 //E23   1.3028E-12      1046 -1.2515E-12         2
 //E31   3.5660E-13        48 -2.1028E-12        51
 //S11   7.9455E+00      1049 -4.9987E+01         1
 //S22   2.2819E+00      1012 -5.3282E+01        50
 //S33   1.1359E+01        50 -4.4937E+00        54
 //S12   2.0802E+01      1000 -1.4668E+01        54
 //S23   6.7682E-10      1046 -6.3666E-10         2
 //S31   2.0235E-10        48 -1.1497E-09        51
 //SMS   6.0944E+01      1000  1.0198E-01        69
 ##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   4.6311E-03      1024 -3.5443E-02         8
 //E22   1.7091E-03      1031 -5.4262E-02         8
 //E33   1.5903E-04         7 -1.6631E-05       101
 //E12   1.8590E-02      1009 -2.6073E-02        14
 //E23   1.5204E-13      1000 -4.1521E-13        16
 //E31   1.3902E-13         5 -8.2391E-13         7
 //S11   5.2516E+00      1024 -3.8099E+01         8
 //S22   1.8872E+00      1031 -5.5262E+01         8
 //S33   2.2824E-01         7 -1.8263E-02       101
 //S12   9.8516E+00      1009 -1.3352E+01        14
 //S23   7.8767E-11      1000 -2.1075E-10        16
 //S31   7.7553E-11         5 -4.4780E-10         7
 //SMS   4.9470E+01         8  2.4786E-01      1007
 ##### Global Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    1.3079E-02        31 -4.1442E-02        54
 //U2    4.9597E-03      1008 -3.0604E-01        69
 //U3    0.0000E+00         1  0.0000E+00         1
 //E11   7.1171E-03      1049 -4.7627E-02         1
 //E22   2.0644E-03      1012 -5.3428E-02        50
 //E33   9.3301E-03        50 -4.0103E-03        54
 //E12   4.3231E-02      1000 -2.7666E-02        54
 //E23   1.3028E-12      1046 -1.2515E-12         2
 //E31   3.5660E-13        48 -2.1028E-12        51
 //S11   7.9455E+00      1049 -4.9987E+01         1
 //S22   2.2819E+00      1012 -5.3282E+01        50
 //S33   1.1359E+01        50 -4.4937E+00        54
 //S12   2.0802E+01      1000 -1.4668E+01        54
 //S23   6.7682E-10      1046 -6.3666E-10         2
 //S31   2.0235E-10        48 -1.1497E-09        51
 //SMS   6.0944E+01      1000  1.0198E-01        69
 ##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   4.6311E-03      1024 -3.5443E-02         8
 //E22   1.7091E-03      1031 -5.4262E-02         8
 //E33   1.5903E-04         7 -1.6631E-05       101
 //E12   1.8590E-02      1009 -2.6073E-02        14
 //E23   1.5204E-13      1000 -4.1521E-13        16
 //E31   1.3902E-13         5 -8.2391E-13         7
 //S11   5.2516E+00      1024 -3.8099E+01         8
 //S22   1.8872E+00      1031 -5.5262E+01         8
 //S33   2.2824E-01         7 -1.8263E-02       101
 //S12   9.8516E+00      1009 -1.3352E+01        14
 //S23   7.8767E-11      1000 -2.1075E-10        16
 //S31   7.7553E-11         5 -4.4780E-10         7
 //SMS   4.9470E+01         8  2.4786E-01      1007