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Analisi statica non lineare (elastoplasticità, parte 2)

Per questa analisi vengono utilizzati i dati in tutorial/06_plastic_can.

Modello di analisi

Il modello di analisi è un modello a metà di un contenitore. La geometria è mostrata nella Figura 4.6.1 e i dati della mesh nella Figura 4.6.2.

Voce Descrizione Note Riferimento
Tipo di analisi Analisi statica non lineare (elastoplastica) !SOLUTION,TYPE=NLSTATIC
Numero di nodi 14,119
Numero di elementi 7,236
Tipo di elemento Elemento tetraedrico quadratico a 10 nodi !ELEMENT,TYPE=342
Nome proprietà del materiale M1 !MATERIAL,NAME=M1
Proprietà del materiale ELASTIC PLASTIC !ELASTIC !PLASTIC,YIELD=DRUCKER-PRAGER
Condizioni al contorno Vincolo, carico distribuito !DLOAD
Solutore della matrice CG/SSOR !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1

Geometria del contenitore

Figura 4.6.1 Geometria del contenitore

Dati della mesh del contenitore

Figura 4.6.2 Dati della mesh del contenitore

Dettagli dell’analisi

Viene eseguita un’analisi delle tensioni vincolando lo spostamento delle superfici vincolate mostrate nella Figura 4.6.1 e applicando un carico distribuito all’interno del contenitore come superficie caricata. Per la funzione di snervamento viene usato il modello Drucker-Prager. Di seguito sono riportati i dati di controllo dell’analisi.

Dati di controllo dell’analisi 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

Procedura di analisi

Eseguire il comando FrontISTR fistr1.

cd FrontISTR/tutorial/06_plastic_can
fistr1 -t 4

(Esecuzione con 4 thread)

Risultati dell’analisi

Per i risultati dell’analisi al 10º sottostep, è stato creato con REVOCAP_PrePost un diagramma della forma deformata con contorni della tensione di von Mises, mostrato nella Figura 4.6.3. Il fattore di scala della deformazione è 30. Inoltre, come dati numerici dei risultati dell’analisi, di seguito è riportata una parte del file di log dei risultati.

Risultati dell’analisi: deformazione e tensione di von Mises

Figura 4.6.3 Risultati dell’analisi: deformazione e tensione di von Mises

Log dei risultati dell’analisi 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