Elastinės statinės analizės realių modelių pavyzdžiai¶

Analizės modelis¶

9.2.1 lentelėje pateikti elastinės statinės analizės realių modelių patikros pavyzdžiai. Modelių formos, išskyrus kelias išimtis, parodytos 9.2.1–9.2.5 pav. Pavyzdžiams, kuriuose naudojami 731 ir 741 tipo elementai, vykdyti reikalingas atskiras tiesioginis sprendiklis.

9.2.1 lentelė. Elastinės statinės analizės realių modelių patikros pavyzdžiai

Atvejo pavadinimas	Elemento tipas	Patikros modelis	Mazgų skaičius	Laisvės laipsniai
EX01A	342	Švaistiklis (100 000 mazgų)	94,074	282,222
EX01B	342	Švaistiklis (330 000 mazgų)	331,142	993,426
EX02	361	Blokas su skyle	37,386	112,158
EX03	342	Turbinos mentė	10,095	30,285
EX04	741	Cilindrinis apvalkalas	10,100	60,600
EX05A	731	Vyno taurė (retas tinklas)	7,240	43,440
EX05B	731	Vyno taurė (vidutinis tinklas)	48,803	292,818
EX05C	731	Vyno taurė (tankus tinklas)	100,602	603,612

Švaistiklis (EX01A)

9.2.1 pav. Švaistiklis (EX01A)

Blokas su skyle (EX02)

9.2.2 pav. Blokas su skyle (EX02)

Turbinos mentė (EX03, EX06)

9.2.3 pav. Turbinos mentė (EX03, EX06)

Cilindrinis apvalkalas (EX04, EX09)

9.2.4 pav. Cilindrinis apvalkalas (EX04, EX09)

Vyno taurė (EX05, EX10A)

9.2.5 pav. Vyno taurė (EX05, EX10A)

Analizės rezultatai¶

Analizės rezultatų pavyzdžiai¶

Analizės rezultatų pavyzdžiai pateikti 9.2.6–9.2.9 pav.

EX01A analizės rezultatas (Mises įtempiai ir deformuota forma (10 kartų))

9.2.6 pav. EX01A analizės rezultatas (Mises įtempiai ir deformuota forma (10 kartų))

EX02 analizės rezultatas (Mises įtempiai ir deformuota forma (100 kartų))

9.2.7 pav. EX02 analizės rezultatas (Mises įtempiai ir deformuota forma (100 kartų))

EX03 analizės rezultatas (deformuota forma (10 kartų))

9.2.8 pav. EX03 analizės rezultatas (deformuota forma (10 kartų))

EX04 analizės rezultatas (deformuota forma (100 kartų))

9.2.9 pav. EX04 analizės rezultatas (deformuota forma (100 kartų))

Analizės našumo patikra naudojant EX02 pavyzdį¶

Naudojant modelį, lygiavertį EX02 bloko su skyle patikros modeliui, buvo atlikta analizė bendrosios paskirties komercine programine įranga. 9.2.10 pav. palygintos didžiausios ir mažiausios įtempių komponenčių vertės su FrontISTR rezultatais. Matyti, kad įtempių komponentės sutampa labai gerai.

Toliau ištirta sričių skaidymo įtaka įtempių pasiskirstymui. Skaidymas atliktas RCB metodu, modelį padalijant į dvi dalis kiekviena X, Y ir Z ašies kryptimi, iš viso į aštuonias sritis. 9.2.11 pav. parodytas skaidymas. 9.2.12 pav. parodytas įtempių pasiskirstymas, gautas analizuojant vieną sritį ir aštuonias suskaidytas sritis.

EX02 įtempių komponenčių palyginimas su bendrosios paskirties programine įranga

9.2.10 pav. EX02 įtempių komponenčių palyginimas su bendrosios paskirties programine įranga

EX02 padalijimas į aštuonias sritis RCB metodu

9.2.11 pav. EX02 padalijimas į aštuonias sritis RCB metodu

Mises įtempių pasiskirstymo skirtumas dėl sričių skaidymo

9.2.12 pav. Mises įtempių pasiskirstymo skirtumas dėl sričių skaidymo

Iš 9.2.12 pav. matyti, kad abiejų rezultatų skirtumų nėra – jie visiškai sutampa.

9.2.2 lentelėje palygintas vykdymo laikas naudojant skirtingas HEC-MW sprendiklio nuostatas. 9.2.13 pav. taip pat parodyta konvergavimo istorija iki sprendinio gavimo.

9.2.2 lentelė. Vykdymo laiko palyginimas naudojant HEC-MW sprendiklius

Sprendiklis	Vykdymo laikas (s)
CGI	38.79
CGscale	52.75
BCGS	60.79
CG8	6.65

HEC-MW sprendiklių konvergavimo istorijų palyginimas (konvergavimo slenkstis: 1.0x10^-8^)

9.2.13 pav. HEC-MW sprendiklių konvergavimo istorijų palyginimas (konvergavimo slenkstis: 1.0x10^-8^)

Skaičiavimo laiko palyginimas naudojant patikros pavyzdį EX01A¶

Naudojant patikros pavyzdį EX01A (švaistiklį), įvertintas skaičiavimo spartos padidėjimas dėl sričių skaidymo. Skaičiavimui naudotas 24 mazgų klasteris su Xeon 2.8 GHz procesoriais. Rezultatai parodyti 9.2.14 pav. Iš paveikslo matyti, kad skaičiavimo sparta didėja proporcingai sričių skaičiui.

Taip pat ištirti skaičiavimo laiko skirtumai dėl kompiuterinės aplinkos. Rezultatai pateikti 9.2.3 lentelėje.

Spartos padidėjimo dėl sričių skaidymo efektas

9.2.14 pav. Spartos padidėjimo dėl sričių skaidymo efektas

9.2.3 lentelė. Skaičiavimo laiko palyginimas pagal kompiuterį (1 CPU)

CPU	Frequency [GHz]	OS	CPU Time [sec]	solver time [sec]
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