비선형 정적 해석 (초탄성 2)¶
이 해석을 수행하려면 tutorial/04_hyperelastic_spring의 데이터를 사용합니다.
해석 대상¶
해석 대상은 스프링이며, 형상을 그림 4.4.1에, 메시 데이터를 그림 4.4.2에 나타냅니다.
| 항목 | 내용 | 비고 | 참조 |
|---|---|---|---|
| 해석 종류 | 비선형 정적 해석(초탄성) | !SOLUTION,TYPE=NLSTATIC | |
| 절점 수 | 78,771 | ||
| 요소 수 | 46,454 | ||
| 요소 유형 | 10절점 사면체 2차 요소 | !ELEMENT,TYPE=342 | |
| 재료 물성명 | MAT1 | !MATERIAL,NAME=MAT1 | |
| 재료 성질 | HYPERELASTIC | !HYPERELASTIC,TYPE=ARRUDA-BOYCE | |
| 경계조건 | 구속/강제 변위 | ||
| 행렬 해법 | CG/AMG | !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=5 |
그림 4.4.1 스프링의 형상
그림 4.4.2 스프링의 메시 데이터
해석 내용¶
그림 4.4.1에 나타낸 구속면의 변위를 구속하고 강제면에 변위를 부여하는 응력 해석을 수행합니다. 초탄성 재료 구성식에는 Arruda-Boyce 모델을 사용합니다. 해석 제어 데이터를 아래에 나타냅니다.
해석 제어 데이터 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
해석 절차¶
FrontISTR 실행 명령 fistr1을 실행합니다.
(4스레드로 실행)
해석 결과¶
변위 등고선을 추가한 변형도를 REVOCAP_PrePost로 작성하여 그림 4.4.3에 나타냅니다. 또한 해석 결과의 수치 데이터로서 해석 결과 로그 파일의 일부를 아래에 나타냅니다.
그림 4.4.3 변형 및 변위 해석 결과
해석 결과 로그 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