Elastse staatilise analüüsi tegelike mudelite näited¶

Analüüsimudel¶

Tabelis 9.2.1 on loetletud elastse staatilise analüüsi tegelike mudelite verifitseerimisnäited. Mudelite kuju, mõne erandiga, on näidatud ka joonistel 9.2.1 kuni 9.2.5. Elemenditüüpe 731 ja 741 kasutavate näidete käivitamiseks on vaja eraldi otselahendajat.

Tabel 9.2.1 Elastse staatilise analüüsi tegelike mudelite verifitseerimisnäited

Juhtumi nimi	Elemendi tüüp	Verifitseerimismudel	Sõlmede arv	Vabadusastmed
EX01A	342	Ühendusvarras (100 000 sõlme)	94,074	282,222
EX01B	342	Ühendusvarras (330 000 sõlme)	331,142	993,426
EX02	361	Avaga plokk	37,386	112,158
EX03	342	Turbiinilaba	10,095	30,285
EX04	741	Silindriline kest	10,100	60,600
EX05A	731	Veiniklaas (jäme võrk)	7,240	43,440
EX05B	731	Veiniklaas (keskmine võrk)	48,803	292,818
EX05C	731	Veiniklaas (peen võrk)	100,602	603,612

Ühendusvarras (EX01A)

Joonis 9.2.1 Ühendusvarras (EX01A)

Avaga plokk (EX02)

Joonis 9.2.2 Avaga plokk (EX02)

Turbiinilaba (EX03, EX06)

Joonis 9.2.3 Turbiinilaba (EX03, EX06)

Silindriline kest (EX04, EX09)

Joonis 9.2.4 Silindriline kest (EX04, EX09)

Veiniklaas (EX05, EX10A)

Joonis 9.2.5 Veiniklaas (EX05, EX10A)

Analüüsitulemused¶

Analüüsitulemuste näited¶

Analüüsitulemuste näited on näidatud joonistel 9.2.6 kuni 9.2.9.

EX01A analüüsitulemus (von Misesi pinge ja deformatsiooni graafik (10x))

Joonis 9.2.6 EX01A analüüsitulemus (von Misesi pinge ja deformatsiooni graafik (10x))

EX02 analüüsitulemus (von Misesi pinge ja deformatsiooni graafik (100x))

Joonis 9.2.7 EX02 analüüsitulemus (von Misesi pinge ja deformatsiooni graafik (100x))

EX03 analüüsitulemus (deformatsiooni graafik (10x))

Joonis 9.2.8 EX03 analüüsitulemus (deformatsiooni graafik (10x))

EX04 analüüsitulemus (deformatsiooni graafik (100x))

Joonis 9.2.9 EX04 analüüsitulemus (deformatsiooni graafik (100x))

Näite EX02 analüüsijõudluse verifitseerimistulemused¶

Üldotstarbelise kommertstarkvaraga tehti analüüs, kasutades EX02 avaga ploki verifitseerimismudeliga samaväärset mudelit. Joonisel 9.2.10 võrreldakse pingekomponentide maksimum- ja miinimumväärtusi FrontISTR-i tulemustega. Jooniselt on näha, et pingekomponendid langevad väga täpselt kokku.

Järgmisena uuriti domeenijaotuse mõju pingejaotusele. Domeenijaotus tehti RCB-meetodiga, jagades mudeli X-, Y- ja Z-suunas kaheks ehk kokku kaheksaks domeeniks. Jaotus on näidatud joonisel 9.2.11. Joonisel 9.2.12 on näidatud ühe domeeni ja kaheksa jaotatud domeeniga analüüside pingejaotused.

EX02 pingekomponentide võrdlus üldotstarbelise tarkvaraga

Joonis 9.2.10 EX02 pingekomponentide võrdlus üldotstarbelise tarkvaraga

EX02 jaotus kaheksaks domeeniks RCB-meetodil

Joonis 9.2.11 EX02 jaotus kaheksaks domeeniks RCB-meetodil

Domeenijaotusest tulenev von Misesi pingejaotuse erinevus

Joonis 9.2.12 Domeenijaotusest tulenev von Misesi pingejaotuse erinevus

Joonis 9.2.12 ei näita kahe tulemuse vahel erinevust; need langevad täielikult kokku.

Tabelis 9.2.2 võrreldakse kasutatud HEC-MW lahendaja sätete täitmisaegu. Joonisel 9.2.13 on näidatud ka koonduvusajalugu kuni lahendini.

Tabel 9.2.2 Täitmisaegade võrdlus HEC-MW lahendajatega

Lahendaja	Täitmisaeg (s)
CGI	38.79
CGscale	52.75
BCGS	60.79
CG8	6.65

Koonduvusajalugude võrdlus HEC-MW lahendajatega (koonduvuslävi: 1.0x10^-8^)

Joonis 9.2.13 Koonduvusajalugude võrdlus HEC-MW lahendajatega (koonduvuslävi: 1.0x10^-8^)

Arvutusaja võrdlus verifitseerimisnäitega EX01A¶

Verifitseerimisnäite EX01A (ühendusvarras) abil hinnati domeenijaotusest saadavat arvutuskiirendust. Arvutuseks kasutati 24 sõlmega klasterarvutit Xeon 2.8 GHz protsessoritega. Tulemused on näidatud joonisel 9.2.14. Jooniselt on näha, et arvutuskiirus suureneb proportsionaalselt domeenide arvuga.

Uuriti ka arvutuskeskkonnast tulenevaid arvutusaja erinevusi. Tulemused on näidatud tabelis 9.2.3.

Domeenijaotuse kiirendusefekt

Joonis 9.2.14 Domeenijaotuse kiirendusefekt

Tabel 9.2.3 Arvutusaegade võrdlus arvutite kaupa (1 CPU)

CPU	Sagedus [GHz]	OS	CPU aeg [s]	lahendaja aeg [s]
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