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Análise Dinâmica Linear

Para esta análise, são utilizados os dados em tutorial/12_dynamic_beam.

Modelo de análise

O objeto da análise é uma viga em consola. A sua geometria é apresentada na Figura 4.12.1 e os dados da malha são apresentados na Figura 4.12.2.

Item Descrição Notas Referência
Tipo de análise Análise dinâmica linear !SOLUTION,TYPE=DYNAMIC !DYNAMIC,TYPE=LINEAR
Número de nós 525
Número de elementos 240
Tipo de elemento Elemento tetraédrico quadrático de 10 nós !ELEMENT,TYPE=342
Nome da propriedade do material M1 !MATERIAL,NAME=M1
Condições de fronteira Restrições, carga concentrada !CLOAD
Solver matricial CG/SSOR !SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1

Geometria da viga em consola

Figura 4.12.1 Geometria da viga em consola

Dados da malha da viga em consola

Figura 4.12.2 Dados da malha da viga em consola

Detalhes da análise

É realizada uma análise dinâmica linear após restringir o deslocamento da superfície restringida apresentada na Figura 4.12.1 e aplicar uma carga concentrada ao nó de carga. Os dados de controlo da análise são apresentados abaixo.

Dados de controlo da análise beam.cnt

#  Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION
 3
!WRITE,LOG,FREQUENCY=5000
!WRITE,RESULT,FREQUENCY=5000
!SOLUTION, TYPE=DYNAMIC
!DYNAMIC, TYPE=LINEAR
 11 , 1
 0.0, 1.0, 500000, 1.0000e-8
 0.5, 0.25
 1, 1, 0.0, 0.0
 100000, 3121, 500
 1, 1, 1, 1, 1, 1
## Solver Control
### Boundary Conditon
!BOUNDARY, AMP=AMP1
 FIX, 1, 3, 0.0
!CLOAD, AMP=AMP1
 CL1,    3,    -1.0
### Material
# define in mesh file
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=CG,PRECOND=1,ITERLOG=NO,TIMELOG=NO
 10000, 1
 1.0e-06, 1.0, 0.0
!END

Procedimento de análise

Execute o comando fistr1 do FrontISTR.

cd FrontISTR/tutorial/12_dynamic_beam
fistr1 -t 4

(Executar com 4 threads.)

Resultados da análise

É criado com o Microsoft um gráfico de série temporal do deslocamento do nó de monitorização especificado nos dados de controlo da análise (o nó de carga, nó número 3121) Excel e apresentado na Figura 4.12.3. Uma parte do ficheiro de saída do deslocamento do nó de monitorização (dyna_disp_3121.txt) também é apresentada abaixo como dados numéricos dos resultados da análise.

Série temporal do deslocamento do nó de monitorização

Figura 4.12.3 Série temporal do deslocamento do nó de monitorização

Deslocamento do nó de monitorização dyna_disp_3121.txt

         0  0.0000E+000      3121  0.0000E+000  0.0000E+000  0.0000E+000
       500  5.0000E-006      3121  5.3301E-005 -2.6682E-005 -1.5646E-002
      1000  1.0000E-005      3121  4.0790E-005 -1.0696E-006 -4.4118E-002
      1500  1.5000E-005      3121  9.1017E-005  5.7542E-005 -8.1017E-002
      2000  2.0000E-005      3121  1.8944E-005  5.6499E-005 -1.2358E-001
      2500  2.5000E-005      3121  3.4535E-005  6.1147E-005 -1.7787E-001
      3000  3.0000E-005      3121  3.0248E-005  1.6211E-004 -2.2844E-001
      3500  3.5000E-005      3121  4.2434E-005  1.1706E-004 -2.7330E-001
      4000  4.0000E-005      3121 -2.0130E-005  1.2298E-004 -3.2436E-001
      4500  4.5000E-005      3121  4.1976E-005 -4.2753E-005 -3.8902E-001
      5000  5.0000E-005      3121  5.6526E-005  1.2043E-004 -4.6494E-001
      5500  5.5000E-005      3121  1.9195E-005  8.8901E-006 -5.4673E-001
      6000  6.0000E-005      3121  3.9722E-005 -8.0492E-005 -6.4665E-001
      6500  6.5000E-005      3121  9.0688E-005 -1.9603E-004 -7.5697E-001
      7000  7.0000E-005      3121  3.8175E-005  1.3406E-004 -8.6961E-001
      7500  7.5000E-005      3121 -2.1776E-005  2.9617E-004 -9.6952E-001
      8000  8.0000E-005      3121 -1.6732E-005  2.0223E-004 -1.0672E+000
      8500  8.5000E-005      3121  1.0129E-004  4.9717E-004 -1.1583E+000
      9000  9.0000E-005      3121  4.4797E-005  6.6073E-004 -1.2421E+000
      9500  9.5000E-005      3121 -5.5023E-007  7.2865E-004 -1.3154E+000
     10000  1.0000E-004      3121  4.6793E-005  3.6134E-004 -1.3947E+000

Registo dos resultados da análise 0.log

 fstr_setup: OK
#### Result step=  5000
 ##### Local Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    3.5119E-02      5021 -3.5178E-02      1221
 //U2    1.1456E-03      1203 -1.1672E-03      1003
 //U3    0.0000E+00      1001 -4.6494E-01      3121
 //V1    1.2518E+03   1001249 -1.4015E+03   1000542
 //V2    3.8803E+02      5021 -3.3289E+02   1001074
 //V3    4.7101E+01   1000007 -1.5435E+04   1001066
 //A1    6.7723E+09      5021 -4.1214E+09      5011
 //A2    4.9616E+09      3219 -1.2304E+10      1221
 //A3    9.4377E+09      1221 -5.7155E+09      5121
 //E11   8.0049E-03      5001 -7.9582E-03   1000367
 //E22   2.8641E-03      1203 -2.2671E-03      5103
 //E33   2.8794E-03      1203 -2.6589E-03   1001105
 //E12   2.6224E-03      1201 -2.3782E-03      1001
 //E23   8.3475E-04   1000713 -1.0763E-03   1000353
 //E31   5.8002E-04   1000750 -2.3236E-03   1000368
 //S11   3.7805E+01   1000738 -4.1247E+01      1201
 //S22   1.4126E+01   1000738 -1.7677E+01      1201
 //S33   9.6734E+00   1001098 -1.7677E+01      1201
 //S12   4.0344E+00      1201 -3.6588E+00      1001
 //S23   1.2842E+00   1000713 -1.6558E+00   1000353
 //S31   8.9234E-01   1000750 -3.5747E+00   1000368
 //SMS   3.2995E+01      1203  1.8529E-01   1000240
 ##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   5.9346E-03       126 -5.9635E-03        61
 //E22   1.6102E-03        68 -1.6304E-03       125
 //E33   1.8989E-03        61 -1.9798E-03       126
 //E12   8.3076E-04        62 -7.8339E-04         3
 //E23   5.7501E-04       119 -6.2415E-04       178
 //E31   2.5209E-04        35 -1.3096E-03         2
 //S11   2.4565E+01       126 -2.6193E+01         2
 //S22   5.2809E+00       183 -5.7364E+00         2
 //S33   5.5451E+00       183 -5.7987E+00         2
 //S12   1.2781E+00        62 -1.2052E+00         3
 //S23   8.8463E-01       119 -9.6023E-01       178
 //S31   3.8783E-01        35 -2.0148E+00         2
 //SMS   2.3676E+01        61  1.7835E+00       179
 ##### Global Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    3.5119E-02      5021 -3.5178E-02      1221
 //U2    1.1456E-03      1203 -1.1672E-03      1003
 //U3    0.0000E+00      1001 -4.6494E-01      3121
 //V1    1.2518E+03   1001249 -1.4015E+03   1000542
 //V2    3.8803E+02      5021 -3.3289E+02   1001074
 //V3    4.7101E+01   1000007 -1.5435E+04   1001066
 //A1    6.7723E+09      5021 -4.1214E+09      5011
 //A2    4.9616E+09      3219 -1.2304E+10      1221
 //A3    9.4377E+09      1221 -5.7155E+09      5121
 //E11   8.0049E-03      5001 -7.9582E-03   1000367
 //E22   2.8641E-03      1203 -2.2671E-03      5103
 //E33   2.8794E-03      1203 -2.6589E-03   1001105
 //E12   2.6224E-03      1201 -2.3782E-03      1001
 //E23   8.3475E-04   1000713 -1.0763E-03   1000353
 //E31   5.8002E-04   1000750 -2.3236E-03   1000368
 //S11   3.7805E+01   1000738 -4.1247E+01      1201
 //S22   1.4126E+01   1000738 -1.7677E+01      1201
 //S33   9.6734E+00   1001098 -1.7677E+01      1201
 //S12   4.0344E+00      1201 -3.6588E+00      1001
 //S23   1.2842E+00   1000713 -1.6558E+00   1000353
 //S31   8.9234E-01   1000750 -3.5747E+00   1000368
 //SMS   3.2995E+01      1203  1.8529E-01   1000240
 ##### Global Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   5.9346E-03       126 -5.9635E-03        61
 //E22   1.6102E-03        68 -1.6304E-03       125
 //E33   1.8989E-03        61 -1.9798E-03       126
 //E12   8.3076E-04        62 -7.8339E-04         3
 //E23   5.7501E-04       119 -6.2415E-04       178
 //E31   2.5209E-04        35 -1.3096E-03         2
 //S11   2.4565E+01       126 -2.6193E+01         2
 //S22   5.2809E+00       183 -5.7364E+00         2
 //S33   5.5451E+00       183 -5.7987E+00         2
 //S12   1.2781E+00        62 -1.2052E+00         3
 //S23   8.8463E-01       119 -9.6023E-01       178
 //S31   3.8783E-01        35 -2.0148E+00         2
 //SMS   2.3676E+01        61  1.7835E+00       179

 ...

#### Result step=500000
 ##### Local Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    5.2758E-02      5221 -5.2989E-02      1021
 //U2    1.0426E-03   1000750 -7.2090E-02      1021
 //U3    0.0000E+00      1001 -6.5930E-01      3121
 //V1    1.6455E+03      5217 -1.6058E+03      1019
 //V2    8.7881E+02   1000132 -2.2448E+03      1221
 //V3    1.9455E+02   1000003 -1.7874E+04      1221
 //A1    5.7327E+09      5221 -4.0019E+09      1203
 //A2    7.0089E+09      3221 -4.3280E+09   1000713
 //A3    4.9140E+09      1211 -8.4702E+09      5021
 //E11   1.0808E-02   1001104 -1.0904E-02      1003
 //E22   3.4008E-03      1203 -3.2574E-03      5203
 //E33   3.6321E-03      1103 -3.5530E-03   1001105
 //E12   3.4760E-03      1201 -2.9256E-03      1001
 //E23   9.1779E-04   1000017 -1.3462E-03      1001
 //E31   6.4324E-04   1000750 -2.5756E-03      1101
 //S11   5.0236E+01      5201 -5.2624E+01      1001
 //S22   1.8815E+01   1001098 -2.2485E+01   1000008
 //S33   1.2848E+01   1001098 -2.2485E+01   1000008
 //S12   5.3477E+00      1201 -4.5009E+00      1001
 //S23   1.4120E+00   1000017 -2.0711E+00      1001
 //S31   9.8961E-01   1000750 -3.9625E+00      1101
 //SMS   4.4276E+01      1003  6.5308E-01   1000690
 ##### Local Summary @Element :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //E11   8.0789E-03       186 -8.0188E-03      1001
 //E22   2.1847E-03         8 -2.1148E-03       192
 //E33   2.5029E-03      1001 -2.6704E-03       186
 //E12   1.1765E-03        62 -1.0144E-03         3
 //E23   4.9965E-04         6 -5.1495E-04        66
 //E31  -1.2336E-05       125 -1.4721E-03         2
 //S11   3.3432E+01       186 -3.4438E+01         2
 //S22   7.0191E+00       183 -7.4671E+00         2
 //S33   7.6014E+00       183 -7.7370E+00         2
 //S12   1.8099E+00        62 -1.5605E+00         3
 //S23   7.6870E-01         6 -7.9223E-01        66
 //S31  -1.8979E-02       125 -2.2647E+00         2
 //SMS   3.1742E+01       186  7.0883E-01       114
 ##### Global Summary @Node    :Max/IdMax/Min/IdMin####
 //U1    5.2758E-02      5221 -5.2989E-02      1021
 //U2    1.0426E-03   1000750 -7.2090E-02      1021
 //U3    0.0000E+00      1001 -6.5930E-01      3121
 //V1    1.6455E+03      5217 -1.6058E+03      1019
 //V2    8.7881E+02   1000132 -2.2448E+03      1221
 //V3    1.9455E+02   1000003 -1.7874E+04      1221
 //A1    5.7327E+09      5221 -4.0019E+09      1203
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