Przejdź do treści

Analiza kontaktowa (część 3)

W tej analizie używane są dane z tutorial/11_contact_2beam.

Model analizy

Analiza dotyczy kontaktu między dwiema belkami, a zarys modelu analizy pokazano na rysunku 4.11.1.

Pozycja Opis Uwagi Odniesienie
Typ analizy Nieliniowa analiza statyczna (sprężysto-plastyczność, kontakt) !SOLUTION,TYPE=NLSTATIC !CONTACT
Liczba węzłów 252
Liczba elementów 80
Typ elementu 8-węzłowy liniowy element heksaedryczny !ELEMENT,TYPE=361
Nazwa właściwości materiału M1 !MATERIAL,NAME=M1
Właściwości materiału ELASTIC, PLASTIC !ELASTIC !PLASTIC
Warunki brzegowe Utwierdzenie, zadane przemieszczenie
Metoda rozwiązywania macierzy Metoda bezpośrednia !SOLVER,METHOD=MUMPS

Zarys modelu analizy

Rys. 4.11.1 Zarys modelu analizy

Treść analizy

Analiza kontaktowa jest wykonywana metodą mnożników Lagrange’a przez przyłożenie zadanego przemieszczenia do powierzchni czołowej górnej belki. Dane sterujące analizą przedstawiono poniżej.

Dane sterujące analizą 2beams.cnt

!!
!! Control File for FISTR
!!
!VERSION
 3
!SOLUTION, TYPE=NLSTATIC
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
!BOUNDARY, GRPID=1
  ng1, 1, 3, 0.0
  ng2, 1, 3, 0.0
  ng3, 3, 3, -3.0
!CONTACT_ALGO, TYPE=SLAGRANGE
!CONTACT, GRPID=1, INTERACTION=FSLID
  CP1, 0.0, 1.0e+5
!STEP, SUBSTEPS=100, CONVERG=1.0e-4, MAXITER=1000
 BOUNDARY, 1
 CONTACT, 1
!MATERIAL, NAME=M1
!ELASTIC
 2.1e+5, 0.3
!PLASTIC,YIELD=MISES
 500.0, 10.0
!SOLVER,METHOD=MUMPS
## Post Control
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END

Procedura analizy

Uruchom polecenie FrontISTR fistr1.

cd FrontISTR/tutorial/11_contact_2beam
fistr1 -t 4

(Uruchomienie w 4 wątkach.)

Wyniki analizy

Dla wyników analizy w 100. podkroku tworzony jest wykres odkształcenia z konturami naprężeń Misesa za pomocą REVOCAP_PrePost i pokazany na rysunku 4.11.2. Poniżej pokazano także fragment pliku dziennika wyników analizy jako dane liczbowe wyników.

Wyniki analizy odkształcenia i naprężeń Misesa

Rys. 4.11.2: Wyniki analizy odkształcenia i naprężeń Misesa

Plik dziennika 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=   100
 ##### Local Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    1.4052E-01       196 -6.1114E-01         6
 //U2    4.5562E-02        11 -4.5562E-02       195
 //U3    0.0000E+00         1 -3.0000E+00         8
 //E11   1.5391E-01        11 -1.2825E-01        49
 //E22   5.8868E-02        49 -7.4361E-02       195
 //E33   7.2825E-02       152 -8.2406E-02       132
 //E12   8.9678E-02         7 -8.9678E-02       192
 //E23   9.9327E-02        11 -9.9327E-02       195
 //E31   8.0649E-02       153 -1.3281E-01         7
 //S11   5.7908E+02       132 -6.3560E+02        89
 //S22   1.3056E+02         3 -1.2707E+02        10
 //S33   1.5273E+02         3 -1.4227E+02         1
 //S12   1.4313E+02         3 -1.4313E+02       129
 //S23   1.8051E+02       109 -1.8051E+02       172
 //S31   1.5818E+02       153 -2.4710E+02       194
 //SMS   6.2325E+02       152  8.3543E+00       128
 ##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   8.2835E-02        43 -5.4976E-02         2
 //E22   1.7707E-02        44 -2.6416E-02        43
 //E33   3.7575E-02         2 -5.6705E-02        22
 //E12   1.0513E-11         2 -2.5044E-11        22
 //E23   6.2706E-12         2 -1.8208E-11        42
 //E31   2.2838E-02         2 -6.5650E-02        43
 //S11   5.3959E+02        21 -4.8101E+02         1
 //S22   1.9112E+02        21 -2.2398E+02         1
 //S33   4.5634E+01        25 -6.1476E+01         1
 //S12   3.4435E-07         2 -2.4339E-07        42
 //S23   5.4042E-07         1 -6.6410E-07        22
 //S31   1.0158E+02         4 -1.3326E+02        24
 //SMS   4.6388E+02        22  1.0584E+01        20
 ##### Global Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    1.4052E-01       196 -6.1114E-01         6
 //U2    4.5562E-02        11 -4.5562E-02       195
 //U3    0.0000E+00         1 -3.0000E+00         8
 //E11   1.5391E-01        11 -1.2825E-01        49
 //E22   5.8868E-02        49 -7.4361E-02       195
 //E33   7.2825E-02       152 -8.2406E-02       132
 //E12   8.9678E-02         7 -8.9678E-02       192
 //E23   9.9327E-02        11 -9.9327E-02       195
 //E31   8.0649E-02       153 -1.3281E-01         7
 //S11   5.7908E+02       132 -6.3560E+02        89
 //S22   1.3056E+02         3 -1.2707E+02        10
 //S33   1.5273E+02         3 -1.4227E+02         1
 //S12   1.4313E+02         3 -1.4313E+02       129
 //S23   1.8051E+02       109 -1.8051E+02       172
 //S31   1.5818E+02       153 -2.4710E+02       194
 //SMS   6.2325E+02       152  8.3543E+00       128
 ##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   8.2835E-02        43 -5.4976E-02         2
 //E22   1.7707E-02        44 -2.6416E-02        43
 //E33   3.7575E-02         2 -5.6705E-02        22
 //E12   1.0513E-11         2 -2.5044E-11        22
 //E23   6.2706E-12         2 -1.8208E-11        42
 //E31   2.2838E-02         2 -6.5650E-02        43
 //S11   5.3959E+02        21 -4.8101E+02         1
 //S22   1.9112E+02        21 -2.2398E+02         1
 //S33   4.5634E+01        25 -6.1476E+01         1
 //S12   3.4435E-07         2 -2.4339E-07        42
 //S23   5.4042E-07         1 -6.6410E-07        22
 //S31   1.0158E+02         4 -1.3326E+02        24
 //SMS   4.6388E+02        22  1.0584E+01        20